工程力学试卷A答案
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大学工程力学专业《大学物理(二)》期末考试试题A卷附答案姓名:______ 班级:______ 学号:______考试须知:1、考试时间:120分钟,本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
一、填空题(共10小题,每题2分,共20分)1、图示为三种不同的磁介质的B~H关系曲线,其中虚线表示的是的关系.说明a、b、c各代表哪一类磁介质的B~H关系曲线:a代表__________________________的B~H关系曲线b代表__________________________的B~H关系曲线c代表__________________________的B~H关系曲线2、两根相互平行的“无限长”均匀带正电直线1、2,相距为d,其电荷线密度分别为和如图所示,则场强等于零的点与直线1的距离a为_____________ 。
3、一质点作半径为R的匀速圆周运动,在此过程中质点的切向加速度的方向______,法向加速度的大小______。
(填“改变”或“不变”)4、三个容器中装有同种理想气体,分子数密度相同,方均根速率之比为,则压强之比_____________。
5、已知质点的运动方程为,式中r的单位为m,t的单位为s。
则质点的运动轨迹方程,由t=0到t=2s内质点的位移矢量______m。
6、设在某一过程P中,系统由状态A变为状态B,如果________________________________________,则过程P为可逆过程;如果_________________________________________则过程P为不可逆过程。
7、设作用在质量为1kg的物体上的力F=6t+3(SI).如果物体在这一力的作用下,由静止开始沿直线运动,在0到 2.0 s的时间间隔内,这个力作用在物体上的冲量大小I=__________________。
8、将热量Q传给一定量的理想气体:(1)若气体的体积不变,则热量转化为_____________________________。
工程力学,练习题a答案详解在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1.如图所示的平面汇交力系中,F1=4kN,F2,F3=5kN,则该力系在两个坐标轴上的投影为 11B. X=, Y=02A.X=D. X=- 12.如图所示,刚架在C点受水平力P作用,则支座A的约束反力NA的方向应A.沿水平方向B.沿铅垂方向C.沿AD连线D.沿BC连线3.如图所示,边长a=20cm的正方形匀质薄板挖去边长b=10cm的正方形,y轴是薄板对称轴,则其重心的y坐标等于2A.yC=11cmB.yC=10cm1C.yC=cmD.yC=5cm4.如图所示,边长为a的正方体的棱边AB和CD上作用着大小均为F的两个方向相反的力,则二力对x、y、z三轴之矩大小为A.mx=0,my=Fa,mz=0B.mx=0,my=0,mz=0C. mx=Fa,my=0,mz=0D. mx=Fa,my=Fa,mz=Fa5.图示长度为l的等截面圆杆在外力偶矩m作用下的弹性变形能为U,当杆长为2l其它条件不变时,杆内的弹性变形能为A.16UB.8UC.4UD.2U6.图示结构为A.静定结构B.一次超静定结构C.二次超静定结构D.三次超静定结构7.工程上,通常脆性材料的延伸率为A.? C. ? 8.如图,若截面图形的z轴过形心,则该图形对z轴的A.静矩不为零,惯性矩为零B.静矩和惯性矩均为零C.静矩和惯性矩均不为零D.静矩为零,惯性矩不为零9.图示结构,用积分法计算AB梁的位移时,梁的边界条件为A.yA≠0 yB=0B.yA≠0 yB≠0C.yA=0 yB≠0D.yA=0 yB=010.图示为材料和尺寸相同的两个杆件,它们受到高度分别为h和2办的重量Q的自由落体的冲击,杆1的动荷系数Kd1和杆2的动荷系数Kd2应为A.Kd2>Kd1B.Kd1=1C.Kd2=1D.Kd2 二、填空题请在每小题的空格中填上正确答案。
工程力学A第1次作业本次作业是本门课程本学期的第1次作业,注释如下:一、单项选择题(只有一个选项正确,共6道小题)1.构件的强度是指()(A)在外力作用下构件抵抗变形的能力(B)在外力作用下构件保持其原有的平衡状态的能力(C)在外力作用下构件抵抗破坏的能力(D)在外力作用下构件抵抗失稳的能力正确答案:C解答参考:2.材料力学中的内力是()(A)物体内部的力(B)物体内部各质点间的相互作用力(C)由外力作用引起的各质点间相互作用力的合力的改变量(D)由外力作用引起的某一截面两侧各质点间相互作用力的合力的改变量正确答案:D解答参考:3.轴向拉伸细长杆件如图所示,则正确的说法应是()(A)1-1、2-2面上应力皆均匀分布(B)1-1面上应力非均匀分布,2-2面上应力均匀分布(C)1-1面上应力均匀分布,2-2面上应力非均匀分布(D)1-1、2-2面上应力皆非均匀分布正确答案:B解答参考:4.(A)(B)(C)(D)正确答案:D解答参考:5.若将受扭实心圆轴的直径增加一倍,则其刚度是原来的()。
(A)2倍(B)4倍(C)8倍(D)16倍正确答案:D解答参考:6.非对称的薄臂截面梁承受横向力时,若要求梁只发生平面弯曲而不发生扭转,则横向力作用的条件是()。
(A)作用面与形心主惯性平面重合(B)作用面与形心主惯性平面平行(C)通过弯曲中心的任意平面(D)通过弯曲中心,平行于主惯性平面正确答案:D解答参考:四、主观题(共8道小题)15.画出下列指定物体的受力图。
参考答案:16.简易起重机用钢丝绳吊起重量G=2kN的重物,不计杆件自重、磨擦及滑轮大小,A、B、C 三处简化为铰链连接;求杆AB和AC所受的力。
参考答案:17.求图示平面力系的合成结果,长度单位为m。
参考答案:18.参考答案:19.参考答案:20.一为实心、一为空心的两根圆轴,材料、长度和所受外力偶均一样,实心直径d1,空心轴外径D2、内径d2,内外径之比α=d2/D2=0.8。
《工程力学》试卷A适用专业: 考试日期:考试时间:120分钟 考试形式:闭卷 总分:100分 一、填空题(每空1分,共15分)1、两个力大小相等、方向相反、作用在同一作用点上,若此二力作用在同一个物体上, 则此二力是一组 ,若此二力作用在两个不同的物体上则是一组 ;2、根据约束情况的不同静定梁可分为: 、 、 三种常见形式。
3、根据工程力学的要求,对变形固体作了三种假设 , 其内容是: 、 、 。
4、反映材料抵抗弹性变形的能力称为材料的 ;5、应力集中常常发生在 ;6、摩擦角为 ,静摩擦系数为f ,则物体自锁条件是 ;7、承受交变载荷的构件易发生 。
低碳钢的σ-ε曲线如图,则: 材料的弹性模量 E = GPa 材料的屈服点σs = Mpa材料的抗拉强度 σb = Mpa二、画出以下结构中构件的受力图(共2题,每题8分,共16分)1) 2)三、无重水平梁的支撑和载荷如图所示,已知q=2kN/m ,M=2kN·m,求支座A 和B 的约束力。
(本题12分)四、阶梯状直杆受力如图所示。
已知AD 段横截面面积A AD =1000mm 2,DB 段横截面面积A DB =500mm 2,材料的弹性模量E=200GPa 。
求该杆的总变形量Δl AB 。
(本题12分)院系: 专业班级: 姓名: 学号:装 订 线五、图示矩形截面简支梁,已知h =100mm ,b =60mm ,l =1m ,当梁内最大弯曲正应力为MPa 120max =σ时,试计算其最大切应力max τ。
(15分)六、柄OA 长r =20cm ,A 端与一套筒铰接,套筒套在摇杆BC 上,曲柄以匀角速度ω=4rad/s 绕O 轴转动。
图示瞬时,OA 水平,摇杆BC 与水平线夹角45°,求此时摇杆BC 的角速度(方向画在图上)(本题15分)七、图示一根不可伸长的绳子跨过定滑轮,两端分别挂一质量为m A 和m B 的物块A 、B ,已知m A >m B ,定滑轮可视为匀质圆盘,其质量为m ,半径为r 。
1、如图1所示,已知重力G ,DC=CE=AC=CB=2l ;定滑轮半径为R ,动滑轮半径为r ,且R=2r=l, θ=45° 。
试求:A ,E 支座的约束力及BD 杆所受的力。
1、解:选取整体研究对象,受力分析如图所示,列平衡方程()045sin ,0045 cos ,002522,0=-+==+==⨯+⨯⨯=∑∑∑G F F FF F F lG l F F M Ey A yEx A xA E解得:81345 sin ,825GF G F G F A Ey A =-=-=选取DEC 研究对象,受力分析如图所示,列平衡方程()02245 cos ,0=⨯-⨯+⨯=∑l F l F l FF M Ey K DBC解得:823,85,2GF G F G F DB Ex K ===2、图2示结构中,已知P=50KN ,斜杆AC 的横截面积A1=50mm2,斜杆BC 的横截面积A2=50mm2, AC 杆容许压应力[σ]=100MPa ,BC 杆容许应力[σ]=160MPa 试校核AC 、BC 杆的强度。
解:对C 点受力分析:所以,kN F N 8.441=; kN F N 6.362= 对于AC 杆:[]MPa A F N 100892111=≥==σσ, 所以强度不够; 30cos 45cos 21⋅=⋅N N F F P F F N N =⋅+⋅30sin 45sin 21对于BC 杆:[]MPa A F N 160732222=≥==σσ, 所以强度不够。
3、图3传动轴上有三个齿轮,齿轮2为主动轮,齿轮1和齿轮3消耗的功率分别为KW 756.0和KW 98.2。
若轴的转速为min /5.183r ,材料为45钢,[]MPa 40=τ。
根据强度确定轴的直径。
3、解:(1) 计算力偶距 m N nP m .3.39954911== m N nP m .155954933== m N m m m .3.194312=+=(2) 根据强度条件计算直径从扭矩图上可以看出,齿轮2与3 间的扭矩绝对值最大。
201x~201x学年第x学期期末考试《工程力学》试题(A)xx 专业 xx 级第x学期201x年x月一、选择题(30分)1. 静力学研究的对象是()A、物体B、流体C、物质D、刚体2. 两个大小为3N、4N的力合成一个力时,此合力最大值为()A、5NB、7NC、12ND、1N3. 在研究拉伸与压缩应力应变时,我们把杆件单位长度的绝对变形称为()A、应力B、线应变C、变形D、正应力4. 质点动力学基本方程为()A、W=FSB、P=MVC、I=FTD、F=ma5. 以下关于截面上内力的大小的结论哪一个是正确的?()A、与截面的尺寸和形状无关B、与截面的尺寸有关,但与截面的形状无关C、与截面的尺寸和形状有关D、与截面的形状有关,但与截面的尺寸无关6.下图的合力是()A、F1B、F2C、F3D、F47.在下列关于轴向拉压杆轴力的说法中,错误的是()A.拉压杆的压力只有轴力B.轴力的作用线与杆轴线重合C.轴力是沿杆轴作用的外力D.轴力与杆的横截面积和材料有关8.设一阶梯形杆的轴力沿杆轴是变化的,则在发生破坏的截面上()A.外力一定最大,且面积一定最小B.轴力一定最大,且面积一定最大C.轴力不一定最大,但面积一定最小D.轴力与面积之比一定最大9.下列说法中不正确的是:()A力使物体绕矩心逆时针旋转为负B.平面汇交力系的合力对平面内任一点的力矩等于力系中各力对同一点的力矩的代数和C.力偶不能与一个力等效也不能与一个力平衡D.力偶对其作用平面内任一点的矩恒等于力偶矩,而与矩心无关10. 下列表述中正确的是()A. 主矢和主矩都与简化中心有关。
B. 主矢和主矩都与简化中心无关。
C. 主矢与简化中心有关,而主矩与简化中心无关。
D.主矢与简化中心无关,而主矩与简化中心有关。
11.一圆截面直杆,两端承受拉力的作用,若将其直径增加一倍,则杆的抗拉刚度将是原来的()。
A. 2倍B. 4倍C. 6倍D. 8倍12. 现有钢、铸铁两种棒材,其直径相同。
工程力学期末考试试卷( A 卷)参考答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 工程力学中,力的作用效应取决于力的()A. 大小B. 方向C. 作用点D. 大小、方向和作用点答案:D2. 下列哪个力系是平衡力系?()A. 集中力B. 力偶C. 汇聚力D. 平面力系答案:D3. 在平面力系中,力矩的单位是()A. NB. N·mC. N/mD. N·s答案:B4. 下列哪个物理量是力对物体产生的旋转效应的度量?()A. 力B. 力矩C. 力偶D. 力矩方程答案:B5. 在空间力系中,力对轴的力矩等于力的大小乘以()A. 力的作用点B. 力的作用线C. 力的作用点到轴的垂直距离D. 力的作用线到轴的垂直距离答案:C6. 下列哪种情况表明物体处于平衡状态?()A. 静力平衡B. 动力平衡C. 静力平衡和动力平衡D. 静力平衡和运动平衡答案:A7. 拉伸试验中,材料的屈服强度是指()A. 材料屈服时的最大应力B. 材料屈服时的最小应力C. 材料断裂时的最大应力D. 材料断裂时的最小应力答案:A8. 下列哪种材料具有较大的弹性模量?()A. 钢B. 铝C. 塑料D. 橡胶答案:A9. 下列哪个原理是材料力学的基本原理?()A. 材料的屈服强度B. 材料的弹性模量C. 应力与应变的关系D. 材料的破坏准则答案:C10. 下列哪个物理量表示材料的强度?()A. 应力B. 应变C. 位移D. 转角答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 在平面力系中,力矩的定义是力的作用点与力的作用线的乘积。
2. 旋转体的转动惯量是转动轴上各质点质量与其到轴的距离平方的乘积之和。
3. 拉伸试验中,材料的断后伸长率是指断后标距与原始标距的比值。
4. 材料的弹性模量是材料在弹性范围内的应力与应变的比值。
5. 在材料力学中,应力是指单位面积上的内力。
6. 应变是指物体在受力后产生的相对变形。
7. 柱体的临界载荷是指使柱体失稳的最小载荷。
工程力学期末考试试卷A及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 以下哪个不是工程力学的基本分析方法?A. 平面力学B. 空间力学C. 材料力学D. 热力学答案:D2. 以下哪个不是力学中的基本力?A. 拉力B. 压力C. 摩擦力D. 磁力答案:D3. 以下哪个属于静力学问题?A. 自由落体运动B. 滑轮组问题C. 抛物线运动D. 振动问题答案:B4. 在平面力系中,力的投影和力的分解遵循以下哪个定理?A. 平行四边形定理B. 三角形定理C. 矢量和定理D. 力的合成定理答案:B5. 以下哪个不是力的基本单位?A. 牛顿B. 千克力C. 达因D. 磅力答案:D6. 以下哪个属于弹性变形?A. 拉伸B. 压缩C. 剪切D. 扭转答案:A7. 材料的强度是指材料在以下哪种状态下承受的最大载荷?A. 静态B. 动态C. 高温D. 低温答案:A8. 以下哪个不是材料力学的基本假设?A. 材料是均匀的B. 材料是各向同性的C. 材料是线弹性的D. 材料是超弹性的答案:D9. 以下哪个不是梁的支座类型?A. 固定支座B. 滑动支座C. 弹性支座D. 铰接支座答案:C10. 在以下哪种情况下,力的功为零?A. 力与位移的方向相同B. 力与位移的方向垂直C. 力与位移的方向相反D. 力与位移的方向成45度角答案:B二、填空题(每题3分,共30分)1. 力的合成遵循________定理。
答案:平行四边形定理2. 材料的强度分为________强度和________强度。
答案:屈服强度、断裂强度3. 梁的变形包括________变形和________变形。
答案:弯曲变形、剪切变形4. 功的计算公式为________。
答案:W = F s cosθ5. 摩擦系数的定义为________。
答案:摩擦系数 = 摩擦力 / 垂直力6. 材料的弹性模量表示材料的________性能。
答案:刚度7. 材料的泊松比表示材料的________性能。
《工程力学》试卷A及参考答案华中师范大学成人专科学年第一学期装《工程力学》试卷(A卷)考试时间:90分钟闭卷任课老师:班级:学号:姓名:成绩:一、填空题(每空1分,共30分)。
1、变形固体的形式很多,进行简化后,大致可归纳为_______、_______、_______和_______四类。
2、刚体是指在力的作用下_______和________都保持不变的物体。
3、在载荷、材料、截面尺寸和工作条件这四个因素中,工作应力与___________和_________有关,许用应用与_________和________有关。
4、平面一般力系向已知中心点简化后得到一个_________和一个________。
5、为了便于解题,力系平衡方程的坐标轴方向应尽量与__________平行或垂直,矩心应取_____________作用点或力作用线的交点。
订6、一对作用力和反作用力必定大小______,方向_______,作用线_________。
7、构件安全性指标是指______________、____________和___________________。
8、低碳钢是_______材料,适合做______杆,铸铁是________材料,适合做____杆。
9、杆件变形的四种基本形式是_______、________、_________和_______。
10、力偶既无_____力,也不能和一个_____平衡,只能用力偶来平衡。
二、选择题(每题4分,共20分)1、工程设计中工程力学主要包含以下内容()A分析作用在构件上的力,分清已知力和未知力。
B选择合适的研究对象,建立已知力和未知力的关系。
C应用平衡条件和平衡方程,确定全部未知力D确定研究对象,取分离体2、下列说法中不正确的是()线A力使物体绕矩心逆时针旋转为负B平面汇交力系的合力对平面内任一点的力矩等于力系中各力对同一点的力矩的代数和C力偶不能与一个力等效也不能与一个力平衡D力偶对其作用平面内任一点的矩恒等于力偶矩,而与矩心无关3、平面汇交力系向汇交点以外的一点简化,其结果可能是()A一个力B一个力和一个力偶C一个合力偶D一个力矩4、杆件变形的基本形式()A拉伸与压缩B剪切C扭转D平面弯曲5、低碳钢材料由于冷作硬化,会使()提高。
一、单选题(每小题1分,满分10分)
1.力F作用在边长为a的正方形侧表面CDEG的对角线EC上,该力在x轴上的投影X及对x轴之矩mx(F)应等于 (D )
2.如图所示。
物块均重为P,作用力F=P,物块与支承面间的摩擦角φ=30°,则这两种情况中 (C ) A.(a)平衡,(b)不平衡 B.(a)不平衡,(b)平衡
C.(a)平衡,(b)平衡 D.(a)不平衡,(b)不平衡
3.图示结构为 ( B )
A.静定结构 B.一次超静定结构
C.二次超静定结构 D.三次超静定结构
4.设矩形截面对其一对称轴z的惯性矩为lz,则当长宽分别为原来的2倍时,该矩形截面对z的惯性矩将变为 (D )
A.2Iz B.4Iz C.8Iz D.16Iz
5.图示中四个力F1、F2、F3、F4对B点之矩是(A )
A.mB(F1) =0
B.mB(F2)=F21
C.mB(F3)=F31cos45°
D.mB(F4)=F44
6下列说法中不正确的是:(A )
A力使物体绕矩心逆时针旋转为负
B平面汇交力系的合力对平面内任一点的力矩等于力系中各力对同一点的力矩的代数和
C力偶不能与一个力等效也不能与一个力平衡
D力偶对其作用平面内任一点的矩恒等于力偶矩,而与矩心无关
7. 细长杆件受压,破坏形态一般是( D)。
A .受压破坏
B .受弯破坏
C .受剪破坏
D .失稳破坏
8. 不同强度等级的钢材,( B)相等。
A .极限强度
B .弹性模量
C .极限应变
D .屈服台阶
9. 固定铰支座对于结构不会产生(D )。
A .垂直力约束
B .水平力约束
C .斜向力约束
D .力矩约束
10.材料力学中的内力是指(C )
A. 物体内部的力
B. 物体内部各质点间的相互作用力
C. 由外力作用引起的各质点间相互作用力的改变量
D. 由外力作用引起的某一截面两侧各质点间相互作用力的合力的改变量
二、多选题(每小题2分,满分10分)
1.工程设计中工程力学主要包含以下内容:(ABC )
A分析作用在构件上的力,分清已知力和未知力。
B选择合适的研究对象,建立已知力和未知力的关系。
C应用平衡条件和平衡方程,确定全部未知力
D确定研究对象,取分离体
2平面汇交力系向汇交点以外的一点简化,其结果可能是:(AB )
A一个力 B一个力和一个力偶 C一个合力偶 D一个力矩
3构件的强度、刚度、稳定性分别指(要求按顺序选择)( CAB )。
(A)在外力作用下构件抵抗变形的能力 (B) 在外力作用下构件保持原有平衡态的能力(C) 在外力作用下构件抵抗破坏的能力 (D) 在外力作用下构件抵抗弯曲的能力
4.作用在刚体上仅有二力、,且,则此刚体( C );
作用在刚体上仅有二力偶,其力偶矩矢分别为,且,则此刚体( A )。
A 一定平衡;
B 一定不平衡;
C 平衡与否不能判断。
D 平衡与不平失衡交替出现
5. 四个强度理论分别称为最大拉应力理论、最大拉应变理论和(AC )。
A 畸变能密度理论
B 畸变能量场理论
C 最大切应力理论 D最小切应力理论
三、填空题(每空1
分,满分10分)
1.在剪切实用计算中,假定切应力在剪切面上是__均匀___ 分布的。
2.圆轴扭转角φ的正负号规定与对__扭矩的规定相同。
3.图示轴向受拉杆中,P、a、杆的抗拉
刚度EA均为已知,
该杆的总伸长量△l=Pa/EA。
4.衡量梁的弯曲变形程度的两个基本量是挠度和_转角___。
5.铆钉在工作时,可能的破坏形式有两种:___剪切_ ___破坏和挤压破坏。
6.若构件内的应力随时间作交替变化,则该应力称为___交变应力_ ___ ,构件长期在此应力作用下,会发生无明显塑性变形的骤然断裂,这种破坏现象称为___疲劳破坏____。
7.工程中遇得到的物体,大部分是非自由体,那些限制或阻碍非自由体运动的物体称为__约束______。
8.力矩是使物体产生_转动_______效应的度量,其单位_N·M ________,用符号M表示,力矩有正负之分,_逆时针_______旋转为正。
四、画图题(每题10分,满分20分)
1. 如图所示,三铰拱桥又左右两拱铰接而成,在BC作用一主动力。
忽略各拱的自重,分别画出拱AC、
BC的受力图。
.解:(1)选AC拱为研究对象,画分离体,AC杆为二力杆。
受力如图
(2)选BC拱为研究对象,画出分析体,三力汇交原理。
F NC F
C C
F NC’
F NA B F NB
2.如图所示,等直杆AD,左端固定,F1=100KN,F2=80KN,F3=60KN,求各段杆的轴力,做出轴力图。
F1F2F3
A B C D
1m3m1.5m
解:即F N+F1-F2+F3=0 得F N= -F1+F2-F3=-100+80-60=-80kN
结果为负号,说明支座反力水平向左。
(2)分段计算轴力。
AB段,取左段为隔离体:
即N1-F N=0 N1=F N=80kN(内力为拉力)
BC段,取左段为隔离体:
即N2+F1-F N=0 N2=F N-F1=-20kN(内力为拉力)
CD段,取右段为隔离体:
即-N3+F3=0 N3=F3=60kN
(3)做轴力图。
+ +
-
五、计算题(第1题15分,第2题15分,第3题20,满分50分)
1.已知作用在A点的力F的大小为100 N,其方向如图示。
试计算该力对x、y、z轴之矩
解:力F在坐标轴上的投影为
2.如图所示一三绞架,杆AB为圆钢杆,[σ]1=120MPa.直径d=24mm。
杆BC为正方形截面木杆,[σ]2=60MPa,边长a=20mm。
求该三角架的许可荷载[P]。
解:通过平衡条件得到N1=N1=P 由l号杆:[P] 1=[N] 1=[σ] 1•A1=34.6kN
由2号杆:[P] 2=[N] 2=[σ] 2•A2=24kN
取[P] =24kN
3.一带槽钢板受力如图,已知钢板宽度 b=8cm, 厚度=1cm, 槽半径 r=1cm, P=80kN, 钢板许用应力[σ]=140MPa。
试对此钢板进行强度校核。
解:由于钢板在截面1-1处有一半圆槽,因而外力P对此截面为偏心拉伸,其偏心矩之值为
截面1-1的轴力和弯矩分别为
轴力N 和弯矩在半圆槽底部的 a 点处都引起拉应力(图b),a点即为危险点。
最大应力为
计算结果表明,钢板在截面1-1处的强度不够。