工程力学A试题及答案
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工程力学A试题及答案
★编号：（ ）考字第（ ）号 第 2 页
2012/2013学年第
1 学期考试试卷( A )卷
课程名称 工程力学 适用专业/年级
本卷共 6 页，考试方式 闭卷笔试 考试时间 120 分钟
题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总 分
得 分
阅卷人
一、 判断题（共10分，每题1分）
1. 实际挤压应力在挤压面上是均匀分布的。
( )
2. 纯弯曲梁的横截面上只有正应力。
( )
3. 横截面面积相等，实心轴的承载能力大于空心轴。
( )
4. 力偶在任意坐标轴上的投影恒等于零。
( )
5. 梁发生弯曲变形，挠度越大的截面，其转角也越大。
( )
6. 在集中力偶作用处，梁的剪力图和弯矩图均要跳跃。
( )
7. 当低碳钢试件的试验应力p时，试件将产生局部颈缩。 ( )
8. 圆轴扭转时其切应力的最大值仅可能出现在横截面的外边缘。 ( )
9. 作用力与反作用力不是一对平衡力。
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( )
10. 临界应力越小的受压杆，其稳定性越好。
( )
二、单项选择题（共20分，每题2分）
1. 下右图中杆AB的变形类型是 。
A．弯曲变形
B．拉（压）弯组合变形
C．弯扭组合变形
D．拉（压）扭组合变形
2. 下图矩形截面梁受F和Me作用，Me=Fl。则以下结论中错误的是 。
A．0A
B．0B
C．0D
D．0E
3. 力偶对物体的运动效应为 。
A．只能使物体平动 B．只能使物体转动
C．既能使物体平动又能使物体转动
D．它与力对物体的运动效应有时相同，有时不同
4. 关于低碳钢材料在拉伸试验过程中，所能承受的最大应力是 。
A．比例极限p B．屈服极限s
C．强度极限b D．许用应力[σ]
5．在平板和受拉螺栓之间垫上一个垫圈，可以提高 能力。
A．螺栓的抗拉伸 B．螺栓的抗剪切
C．螺栓的抗挤压 D．平板的抗挤压 ABF
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6. 若实心圆轴①和空心圆轴②的材料、横截面积、长度和所受扭矩均相同，则两轴的最大扭转角之间的关系为 。
A．φ1φ2 D．无法比较
7. 低碳钢试件扭转破坏形式是 。
A．沿横截面拉断 B．沿横截面剪断
C．沿450螺旋面拉断 D． 沿450螺旋面剪断
8. 塑性材料经过硬化处理后，它的_________得到提高
A．强度极限 B．比例极限 C．延伸率
D．截面收缩率
9. T形截面铸铁悬臂梁受力如下图所示，横截面最合理布置的方案应为 。
A. B. C. D.
10. 下面关于梁挠度和转角的论述中，正确的是 。
A. 挠度最大的截面转角为零 B. 挠度最大的截面转角最大
C. 转角为零的截面挠度最大 D. 挠度的一阶导数等于转角
三、填空题（共16分，每题4分）
1. 图示正方体边长为a，其顶角处作用力F。求：
（1）该力在x、y轴上的投影Fx=_ __ ___，Fy=__ ___
（2）该力对x、y、z轴的矩mx(F) =____ __，my(F) = __ ___，
2. 图示螺钉在拉力F作用下工作。已知螺钉材料的许用应力[τ]和[σ]之间的关系为：[τ]=0.5[σ]，则螺钉直径d与钉头高度h的合理比值d/h= 。
3. 如下图3所示，圆轴截面上的最大切应力为 MPa。
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4、下图4中杆的横截面积A=1000mm2，弹性模量E=200GPa，则CD段的轴向变形CDl mm。
20 KN20 KN20 KN100 mm100 mm100 mmABCDF hd题题AB314 N·m20mm题3图
题4
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P四、计算题（共54分）
1．重P = 6 kN的均质圆球，置于墙与斜杆AB间，如图所示。已知 AB
= 2l ，AC = l ，各杆的重量及摩擦不计。求斜杆AB在B处的受力。（10分）
2．如下图所示，用两个铆钉将140mm140mm12mm的等边角钢铆接在立柱上，
构成支托。若30kNP，铆钉的直径为21mm。铆钉的许用应力[]40MPa,
[]70MPabs。试校核铆钉的强度。（10分）
B
A 30P
C
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3. 图示悬臂梁，横截面为矩形，承受载荷F1与F2作用，且F1=2F2=5 kN，试作内力图并计算梁内的最大弯曲正应力，及该应力所在截面上K点处的弯曲正应力。（10分）
41F1 C
y 1F2
8K z 3
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4．阶梯轴AB如图所示，AC段直径d1=40mm，CB段直径d2=70mm，外力偶矩MB=1500N·m，MA=600N·m，MC=900N·m，G=80GPa，[τ]=60MPa，[φ]=2º/m。试校核该轴的强度和刚度。（12分）
5．图示折杆AB段为圆截面，AB⊥CB。已知杆AB直径d=100mm，材料的许用应力[σ]=80MPa。试按第三强度理论确定许用荷载[F]。（12分）
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一、判断题（1*10=10分）
1.（×）2.（√）3.（×）4.（√）5.（×）6.（×）7.（×）8.（√）9.（√）10.（×）
二、单项选择题（2*10=20分）
1、（B）2、（C）3、（B）4、（C）5、（D）6、（C）7、（B）8、（B）9、（A）10、（D）
三、填空题（4*4=16分）
1. F22， 0 ，aF22， 0， ； 2. 2 ；
3.200MPa ； 4、-0.01 ；
四、计算题（10+10+10+12+12分=54分）
1. 解： (1) D ：ΣFy = 0 FCcos30º - 6 = 0
kN 93.6kN 34 CF （5分）
(2) AB ：ΣmA = 0
kN 93.6kN 34 030sin2 BCBFlFlF（5分）
2. 解：
因结构与载荷都对称，所以两个铆钉受力相等，作用在每个铆钉上的剪力与挤压力都
为/2P。
铆钉的剪应力为
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322/20.53010Pa43.3MPa>/40.0214[]40MPaQPAd (5分)
所以铆钉的剪切强度不够。
铆钉的挤压应力为
363010Pa59.5MPa<221221[]70MPa10bsbbssPPAtd (5分)
所以铆钉的挤压强度足够。
3. (1) 画梁的弯矩图
(2) 最大弯矩（位于固定端）：
max7.5 MkN (5分)
(3) 计算应力： (7.5x M
5k
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最大应力：（2分）
K点的应力：（3分）
4. （12分） 6maxmaxmax227.510176 408066ZMMMPabhW6maxmax337.51030132 40801212KZMyMyMPabhI
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（内力及内力图、强度校核、刚度校核每步各4分）
5、（12分）
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2个内力图各3分，第3强度理论6分
