工程力学(工)大作业-题目及答案

大作业（一）一、填空题1、仅受（两个）力作用且处于（平衡）状态的构件称为二力构件。

2、力对物体有两种效应：（外效应）和（内效应）3、柔索的约束反力沿（柔索本身）且（背向）被约束物体。

4、光滑接触面的约束反力通过接触点沿（接触面的公法线），（指向）被约束物体。

5、平面汇交力系具有（2 ）个独立平衡方程。

6、度量力对物体的转动效应的物理量是（力矩）7、力偶在任意坐标轴上的投影的代数和恒等于（零）。

力偶对任一点之矩为（常量）8、在保持（力偶矩）不变的条件下，可任意改变力和力偶臂，并可在作用面内任意转移。

二、选择题1、在下图的4种情况中，力F的外效应与相同的是（A）A、B、C、D、2、力F1和力F2的合力为F R，F R=F1+F2，它们之间的大小关系，可能属于下列（B）情况?A、必有F R=F1+F2B、必有F R>F1且F R>F2C、可能有F R<F1且F R>F2D、可能有F R>F1且F R<F23、作用与反作用定律适用于下列（D ）情况?A、只适用于刚体系统B、只适用于刚体C、只适用于平衡状态D、物体系统4、下列图中所示的力多边形中，（A ）是自行封闭的A、B、C、D、5、F1、F1、F3及F4是作用在刚体上的平面汇交力系，其力矢之间有如图所示的关系，合力为F R。

以下情况中（B）是正确的?A、F R=F4B、F R=2F4C、F R=-F4D、F R=-2F46、三铰刚架ABC如图所示，不计自重，仅受力F作用，铰链A反力FA的方位必满足（ C ）?A、通过B点B、通过D点C、通过E点D、通过C点7、在图中，如果两力偶均作用在杆AC上，铰链A或B的反力方位（ C ）?A、垂直于ACB、垂直于BCC、垂直于ABD、不确定三、画受力图1、重为P的均质圆轮在边缘A点用绳AB系住，绳AB通过轮心C，圆轮边缘D点靠在光滑的固定曲面上，试画圆轮的受力图解：（1）选圆轮为研究对象，画出其分离体图（2）在分离体圆轮上画出作用其上的主动力P（3）在分离体的每处约束，画出其约束力。

大作业（二）一、填空题1、在刚体上边长为a 的等边三角形ABC 三个顶点上，分别沿边作用着三个大小相等的力F 1=F 2=F 3=F 0，如图所示。

将此力系向三角形中心O 简化，得主矢F ’R =（ 0 ），主矩M O =（a F 023）。

2、静摩擦力随着主动力的不同而改变，它的大小由(平衡方程)确定，但介于零和最大值之间，最大值可由(N s F f F max )得到。

3、当物体处于将动未动的临界平衡状态时，全反力F R 的作用线在（摩擦角）的边缘。

4、摩擦角φf 随着接触表面的（摩擦因数f s ）的改变而改变。

5、滚动摩擦因数δ是以（长度）为单位的系数。

6、力的作用线通过某轴或与它平行时，此力对该轴之矩为（零）7、空间力系的合力对某一轴之矩等于力系中各分力对同一轴之矩的代数和二、选择题1、平面力系向一点简化，可得一个主矢F ’R 和一个主矩M o ，若F ’R ≠0，M o ≠0，则原力系（C ）A 、简化为一个力偶B 、简化为一个通过简化中心的合力C 、简化为一个不通过简化中心的合力D 、平衡2、下列力系的平衡方程中，只有一个独立方程的是（B ）A 、平面平行力系B 、平面力偶系C 、平面汇交力系D 、平面一般力系 3、如图所示桁架中，零力杆的个数是（D ）A 、一个B 、二个C 、三个D 、四个4、如图所示，用楔子劈物，接触面间的摩擦角均为φf ，欲使楔被劈入后，而不致自动滑出，楔重不计,α角应该满足( B )A 、f ϕα≤B 、f ϕα2≤C 、f ϕα>D 、f ϕα2>5、下面图中，物体的重力均为W ，放在摩擦因数相同的水平面上，要想让物体动起来，（B ）最小A 、B 、C 、D 、6、重为W 的物体放在不光滑的水平面上，在力的作用下处于平衡状态，已知：静摩擦因数f s ，平面对物体的法向反力为F N ，摩擦力为F s ,下面选项中，( D )是正确的?A 、必有F s =F N f sB 、可能有F > F N f sC 、必有F N =WD 、可能有F s <F N f s三、计算题1、试求如图所示悬臂梁固定端A 处的约束力。

大学工程力学题目及参考答案一、题目背景某建筑公司计划建造一座大型桥梁，桥梁跨度为30米，桥面宽度为12米，设计载荷为200吨。

桥梁采用简支梁结构，材料为Q235钢材，弹性模量为E=210 GPa，剪切模量为G=80 GPa，密度为ρ=7850 kg/m³。

请根据所给条件，完成以下问题。

二、题目内容1. 计算桥梁的自重；2. 分析桥梁在载荷作用下的弯矩、剪力和应力分布；3. 设计桥梁的截面尺寸，并校核桥梁的强度和刚度；4. 提出一种有效的减重措施，并分析其效果。

三、解题步骤1. 计算桥梁的自重首先，我们需要计算桥梁的自重。

由于桥梁采用简支梁结构，其自重可以按照均布载荷计算。

桥梁的体积为V=30 m × 12 m × 1 m = 360 m³，桥梁的自重为：G = ρVg = 7850 kg/m³ × 360 m³ × 9.8m/s² = 2.752×10⁷ N2. 分析桥梁在载荷作用下的弯矩、剪力和应力分布根据简支梁受力分析，桥梁在载荷作用下的弯矩、剪力和应力分布如下：（1）弯矩分布根据简支梁的弯矩公式，桥梁在载荷作用下的弯矩分布为：M(x) = Fx - Fx²/2l其中，F为载荷，l为桥梁跨度。

（2）剪力分布根据简支梁的剪力公式，桥梁在载荷作用下的剪力分布为：F(x) = F - Fx/l（3）应力分布根据剪力分布，我们可以得到桥梁的应力分布：σ(x) = F(x)S/I其中，S为截面静矩，I为截面惯性矩。

3. 设计桥梁的截面尺寸，并校核桥梁的强度和刚度根据桥梁的弯矩和剪力分布，我们可以计算出桥梁的最大弯矩和剪力。

然后，根据桥梁材料的允许应力，确定截面尺寸。

（1）截面尺寸设计根据桥梁的最大弯矩和剪力，我们可以得到以下公式：M_max = F(l/2) - Fl²/8F_max = F根据Q235钢材的允许应力[σ]，我们可以得到以下公式：[σ] = M_max/S[σ] = F_max/S通过解方程，我们可以得到截面尺寸。

1、如图所示为二杆桁架，1杆为钢杆，许用应力［σ］1=160MPa，横截面面积A1=6cm2；2杆为木杆，其许用压应力［σ］2=7MPa，横截面面积A2=100cm2。

如果载荷P=40kN，试校核结构强度。

（15分）答：两杆均为二力杆，取结点A为研究对象，受力图如图所示。

2、求图示应力状态的主应力和最大剪应力（15分）3、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。

（15分）F1 F2 F3Ａ B C D1m 3m 1.5m解：（1）农支座反力结果为负号，说明支座反力水平向左（2）分段计算轴力，AB段为隔离体BC段，取左段为隔离体CD段，取右段为隔离体（3）做轴力图4、已知：桥梁桁架如图所示，节点载荷为P=1200 kN 、Q =400 kN 。

尺寸a =4 m ，b =3 m 。

试求：①、②、③杆的轴力。

（15分）答：反力X A =Q=400kN （向左），Y A =（Pa-Qb ）/3a=300KN （向上） R B =（2Pa+Qb ）/3a=900kN （向上） 各杆轴力N1= (X A b+ YA a)/b=800kN(拉力) N2= 5Y A /3=500kN(拉力) N3=-2a Y A /b=800kN(压力)5、已知:悬臂梁由铸铁制成。

P=44.2 kN ，[σ+]=40MPa ，[σ-]=160MPa ,Iz=10180cm4, y a =15.36cm , y b =9.64cm .求：（1）画出危险横截面的正应力分布图； （2）校核该梁的强度。

（15分）（1）正应力分布图P（2）6、已知：圆截面压杆，上端为可动铰链约束，下端为固定端约束。

P=100 KN , E=200 GPa ,d =4 cm ， L=1.5 m，λP =100 ,λS=60 .欧拉公式为σcr=π2E/λ2，验公式为σcr=a-bλ，a=304MPa，b=1.12MPa 。

工程力学大学试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 以下哪项不是材料力学中的基本假设？A. 均匀性假设B. 各向同性假设C. 各向异性假设D. 连续性假设答案：C2. 弹性模量E表示的是材料的哪种性质？A. 屈服强度B. 硬度C. 弹性D. 韧性答案：C3. 梁的弯曲应力公式为σ=M/I，其中M表示什么？A. 弯矩B. 剪力C. 轴力D. 扭矩答案：A4. 在静定结构中，内力的求解方法不包括以下哪项？A. 弯矩分配法B. 虚功原理C. 弯矩图法D. 单位载荷法答案：B5. 以下哪种材料不是脆性材料？A. 铸铁B. 陶瓷C. 玻璃D. 橡胶答案：D6. 应力集中是指在构件的哪些部位应力会显著增加？A. 光滑表面B. 圆角C. 平面D. 尖锐棱角答案：D7. 材料力学中的应力-应变曲线中，弹性极限指的是：A. 材料开始发生塑性变形的应力B. 材料发生断裂的应力C. 材料发生永久变形的应力D. 材料开始发生弹性变形的应力答案：A8. 梁的剪切变形主要取决于以下哪个因素？A. 材料的弹性模量B. 梁的截面形状C. 梁的长度D. 梁的剪切力答案：B9. 以下哪种情况下，构件的稳定性不会受到影响？A. 构件长度增加B. 构件截面减小C. 构件材料的弹性模量增加D. 构件的支撑条件改善答案：C10. 根据能量守恒原理，以下哪种情况下构件不会发生破坏？A. 外力作用下B. 温度变化下C. 内部缺陷存在D. 无外力作用答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 当材料受到拉伸时，其内部应力与应变成______关系。

答案：正比2. 材料力学中，______是描述材料在外力作用下抵抗变形的能力。

答案：强度3. 在梁的受力分析中，______是梁在受到外力作用时抵抗弯曲的能力。

答案：截面模量4. 构件在受到压缩力作用时，如果其长度增加，其______会减小。

答案：稳定性5. 材料力学中，______是指材料在受到外力作用时，内部应力与应变的比值。

——————————————工程力学习题——————————————第一章绪论思考题1) 现代力学有哪些重要的特征？2) 力是物体间的相互作用。

按其是否直接接触如何分类？试举例说明。

3) 工程静力学的基本研究内容和主线是什么？4) 试述工程力学研究问题的一般方法。

第二章刚体静力学基本概念与理论习题2-1 求图中作用在托架上的合力F R。

习题2-1图2-2 已知F 1=7kN ，F 2=5kN, 求图中作用在耳环上的合力F R 。

2-3 求图中汇交力系的合力F R 。

2-4 求图中力F 2的大小和其方向角α。

使 a )合力F R =1.5kN, 方向沿x 轴。

b)合力为零。

2习题2-2图(b)F 1F 1F 2习题2-3图(a )F 1习题2-4图2-5 二力作用如图，F 1=500N 。

为提起木桩，欲使垂直向上的合力为F R =750N ，且F 2力尽量小，试求力F 2的大小和α角。

2-6 画出图中各物体的受力图。

F 12习题2-5图(b)(a)(c)(d)AC2-7 画出图中各物体的受力图。

(f)(g) 习题2-6图(b)(a )DC2-8 试计算图中各种情况下F 力对o 点之矩。

(d)习题2-7图习题2-8图 P(d)(c)(a ) A2-9 求图中力系的合力F R 及其作用位置。

习题2-9图( a )1F 3 ( b )F 3F 2( c) 1F /m( d )F 32-10 求图中作用在梁上的分布载荷的合力F R 及其作用位置。

2-11 图示悬臂梁AB 上作用着分布载荷，q 1=400N/m ，q 2=900N/m, 若欲使作用在梁上的合力为零，求尺寸a 、b 的大小。

( a )q 1=600N/m2( b )q ( c )习题2-10图B习题2-11图第三章静力平衡问题习题3-1 图示液压夹紧装置中，油缸活塞直径D=120mm，压力p=6N/mm2，若α=30︒, 求工件D所受到的夹紧力F D。

大作业（一）一、填空题1、杆件变形的基本形式有（轴向拉伸和压缩）、（剪切）、（扭转）和（弯曲）2、材料力学所研究的问题是构件的（强度）、（刚度）和（稳定性）。

3、脆性材料的抗压能力远比抗拉能力（强）。

4、同一种材料，在弹性变形范围内，横向应变ε/和纵向应变ε之间有如下关系：（ε/= -με）5、（弹性模量E ）是反映材料抵抗弹性变形能力的指标。

6、（屈服点σs ）和（抗拉强度σb ）是反映材料强度的两个指标7、(伸长率δ)和(断面收缩率ψ)是反映材料塑性的指标，一般把（δ>5%）的材料称为塑性材料，把（δ<5%）的材料称为脆性材料。

8、应力集中的程度可以用（应力集中因数K ）来衡量 9、（脆性材料）对应力集中十分敏感，设计时必须考虑应力集中的影响 10、挤压面是外力的作用面，与外力（垂直），挤压面为半圆弧面时，可将构件的直径截面视为（挤压面）11、如图所示，铆接头的连接板厚度t=d ，则铆钉剪应力τ=（ 22d P πτ= ） ，挤压应力σbs =（ td Pbs2=σ ）。

P/2P/2二、选择题1、构成构件的材料是可变形固体，材料力学中对可变形固体的基本假设不包括（C ）A 、均匀连续性B 、各向同性假设C 、平面假设D 、小变形假设 2、下列力学性能指标中，（B ）是强度指标A 、弹性模量EB 、屈服强度s σC 、伸长率δD 、许用应力σ 3、下列力学性能指标中，（C ）是反映塑性的指标A 、比例极限p σB 、抗拉强度b σC 、断面收缩率ψD 、安全系数n 4、下列构件中，（ C ）不属于轴向拉伸或轴向压缩 A 、 B 、 C 、 D 、5、强度计算时，引入安全系数的原因不包括（A）A、力学性能指标测定方法都不是太科学B、对构件的结构、尺寸和受力等情况都作了一定程度的简化C、加工工艺对构件强度的影响考虑的不全面D、构件需有必要的强度储备6、一直杆受外力作用如图所示，此杆各段的轴力图为（C）A、B、C、D、7、一直杆受外力作用如图所示，此杆各段的轴力为（A）A、+6（拉力），- 4（压力），4（拉力）B、-6（压力），- 4（压力），4（拉力）C、+6（拉力），+ 4（拉力），4（拉力）D、-6（压力），+ 4（拉力），4（拉力）8、图所示为两端固定的杆。

工程力学考试题及答案第一部分：选择题（共40分，每题2分，共20小题）1.以下哪个是工程力学的基本概念？A.质量B.速度C.功率D.电流答案：A 质量2.以下哪个是工程力学的单位？A.米B.牛顿C.度D.秒答案：B 牛顿3.下列哪个是牛顿第一定律？A.质体静止B.速度恒定C.加速度不断变化D.物体受到力时才会运动答案：B 速度恒定4.物体所受的外力大小等于物体运动状态发生改变时的惯性力，这是牛顿的哪个定律？A.一定律B.二定律C.三定律D.四定律答案：B 二定律5.哪个是工程力学中动力学的研究对象？A.平衡结构B.静力学C.运动结构D.变形结构答案：C 运动结构第二部分：填空题（共30分，每空2分，共15空）1.牛顿的第一定律也叫_______定律。

答案：惯性定律2.________是测量物体运动速度的物理量。

答案：速度3.牛顿的第三定律也叫________定律。

答案：作用与反作用定律4._______是测量物体运动加速度的物理量。

答案：加速度5._______是测量物体质量大小的物理量。

答案：质量第三部分：简答题（共30分，每题10分，共3题）1.简述牛顿的三大定律。

答案：牛顿的第一定律是运动物体保持匀速直线运动或静止状态，直至受到外力的作用；牛顿的第二定律是物体所受的合力等于物体质量乘以加速度；牛顿的第三定律是每个作用力都有一个等大相反方向的反作用力。

2.什么是动力学学？答案：动力学是力及物体的相互作用，研究物体的运动状态和运动规律。

3.简述质量和重力的区别。

答案：质量是物体所拥有的物质量大小；重力是地球对物体的吸引力，是一种力的作用。

以上就是工程力学考试题及答案，希望可以帮助大家更好地理解和掌握工程力学知识。

祝大家考试顺利！。

工程力学试题及答案一、选择题（每题5分，共25分）1. 在下列力学分支中，主要研究刚体运动的规律和力的作用效应的是（）A. 材料力学B. 理论力学C. 弹性力学D. 流体力学答案：B2. 在下列力系中，属于平面力系的是（）A. 空间力系B. 平面汇交力系C. 平面平行力系D. 空间平行力系答案：C3. 刚体在空间中绕定点转动的运动称为（）A. 平面运动B. 定轴转动C. 一般运动D. 点的运动答案：B4. 在下列静力学公理中，错误的是（）A. 力的平行四边形法则B. 力的分解与合成法则C. 二力平衡公理D. 力的独立性公理答案：D5. 在下列弹性体中，属于脆性材料的是（）A. 钢材B. 铸铁C. 铝材D. 塑料答案：B二、填空题（每题5分，共25分）6. 在平面力系中，力矩的量纲是______。

答案：力×长度7. 刚体绕定点转动的角速度与______成正比。

答案：转动半径8. 材料力学中，将材料内部各点的应力与应变之间的关系称为______。

答案：应力应变关系9. 在静力学中，二力平衡公理表明，作用在刚体上的两个力，如果它们的大小相等、方向相反且作用线______，则该刚体处于平衡状态。

答案：重合10. 弹性体在外力作用下，内部各点的应力与应变之间的关系遵循______。

答案：胡克定律三、判断题（每题5分，共25分）11. 刚体在空间中的运动可以分解为平动和绕定点转动。

（）答案：正确12. 平面力系的平衡方程可以推广到空间力系。

（）答案：错误13. 在材料力学中，胡克定律适用于弹性材料的线性范围。

（）答案：正确14. 刚体绕定点转动的角速度越大，其线速度也越大。

（）答案：错误15. 在静力学中，力的分解与合成法则表明，一个力可以分解为两个或多个力的合力。

（）答案：错误四、计算题（每题25分，共100分）16. 如下图所示，一个质量为10kg的物体受到一个水平力F 的作用，沿着水平面运动。

工程力学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 在工程力学中，下列哪个选项不是力的基本性质？A. 可加性B. 可逆性C. 可传递性D. 可测量性答案：B2. 静摩擦力的大小与下列哪个因素有关？A. 物体的质量B. 物体的面积C. 物体的接触面粗糙程度D. 物体的运动状态答案：C3. 以下哪个不是材料力学中的基本概念？A. 应力B. 应变C. 弹性模量D. 动量守恒答案：D4. 根据胡克定律，弹簧的伸长量与作用力成正比，这个比例常数被称为：A. 弹性系数B. 摩擦系数C. 惯性系数D. 刚度系数答案：A5. 力的平行四边形法则适用于：A. 静力分析B. 动力分析C. 材料力学D. 流体力学答案：A6. 以下哪种情况下，物体的转动惯量会发生变化？A. 物体的质量增加B. 物体的质量分布改变C. 物体的形状改变D. 物体的转动速度增加答案：B7. 材料的屈服强度是指：A. 材料开始发生永久变形的应力B. 材料的弹性极限C. 材料的断裂强度D. 材料的疲劳强度答案：A8. 根据能量守恒定律，以下哪种情况是正确的？A. 一个物体的动能可以完全转化为势能B. 一个物体的势能可以完全转化为动能C. 一个物体的动能和势能之和是恒定的D. 一个物体的动能和势能之和随时间变化答案：C9. 材料的疲劳破坏是由于：A. 材料的老化B. 材料的腐蚀C. 材料在交变应力作用下的反复变形D. 材料的过载答案：C10. 以下哪种情况下，物体的稳定性最好？A. 重心低，支撑面大B. 重心高，支撑面小C. 重心低，支撑面小D. 重心高，支撑面大答案：A二、填空题（每空1分，共10分）1. 牛顿第二定律表明，物体的加速度与作用力成正比，与物体的质量成________。

答案：反比2. 材料的弹性模量是描述材料_______的物理量。

答案：刚性3. 静摩擦力的大小通常不超过最大静摩擦力，其大小与正压力成正比的是_______。

答案：动摩擦力4. 根据牛顿第三定律，作用力和反作用力大小相等，方向_______。

大作业（一）一、填空题1、杆件变形的基本形式有（轴向拉伸和压缩）、（剪切）、（扭转）和（弯曲）2、材料力学所研究的问题是构件的（强度）、（刚度）和（稳定性）。

3、脆性材料的抗压能力远比抗拉能力（强）。

4、同一种材料，在弹性变形范围内，横向应变ε/和纵向应变ε之间有如下关系：（ε/= -με）5、（弹性模量E ）是反映材料抵抗弹性变形能力的指标。

6、（屈服点σs ）和（抗拉强度σb ）是反映材料强度的两个指标7、(伸长率δ)和(断面收缩率ψ)是反映材料塑性的指标，一般把（δ>5%）的材料称为塑性材料，把（δ<5%）的材料称为脆性材料。

8、应力集中的程度可以用（应力集中因数K ）来衡量 9、（脆性材料）对应力集中十分敏感，设计时必须考虑应力集中的影响 10、挤压面是外力的作用面，与外力（垂直），挤压面为半圆弧面时，可将构件的直径截面视为（挤压面）11、如图所示，铆接头的连接板厚度t=d ，则铆钉剪应力=（ 22dP πτ= ） ，挤压应力bs =（ td Pbs 2=σ ）。

P/2tttdPP/2二、选择题1、构成构件的材料是可变形固体，材料力学中对可变形固体的基本假设不包括（C ）A 、均匀连续性B 、各向同性假设C 、平面假设D 、小变形假设 2、下列力学性能指标中，（B ）是强度指标A 、弹性模量EB 、屈服强度s σC 、伸长率δD 、许用应力σ 3、下列力学性能指标中，（C ）是反映塑性的指标A 、比例极限p σB 、抗拉强度b σC 、断面收缩率ψD 、安全系数n 4、下列构件中，（ C ）不属于轴向拉伸或轴向压缩 A 、 B 、 C 、 D 、5、强度计算时，引入安全系数的原因不包括（A）A、力学性能指标测定方法都不是太科学B、对构件的结构、尺寸和受力等情况都作了一定程度的简化C、加工工艺对构件强度的影响考虑的不全面D、构件需有必要的强度储备6、一直杆受外力作用如图所示，此杆各段的轴力图为（C）A、B、C、D、7、一直杆受外力作用如图所示，此杆各段的轴力为（A）A、+6（拉力），- 4（压力），4（拉力）B、-6（压力），- 4（压力），4（拉力）C、+6（拉力），+ 4（拉力），4（拉力）D、-6（压力），+ 4（拉力），4（拉力）8、图所示为两端固定的杆。

大学工程力学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 以下哪项不是材料力学中的基本假设？A. 均匀性假设B. 连续性假设C. 各向同性假设D. 各向异性假设答案：D2. 梁的弯曲应力公式为：A. σ = (M/I) * (y/R)B. σ = (M/I) * (R/y)C. σ = (M/I) * (y/R)D. σ = (M/I) * (R/y)答案：C3. 弹性模量E的单位是：A. N/mB. N/m²C. PaD. J/m³答案：C4. 以下哪种材料不属于脆性材料？A. 玻璃B. 陶瓷C. 橡胶D. 混凝土答案：C5. 根据能量守恒定律，以下说法不正确的是：A. 机械能守恒B. 能量可以无中生有C. 能量可以转化为其他形式D. 能量守恒定律适用于所有物理过程答案：B6. 静定结构与超静定结构的主要区别在于：A. 材料种类B. 受力情况C. 几何形状D. 约束数量答案：D7. 以下哪种情况不属于平面力系的平衡条件？A. 合力为零B. 合力矩为零C. 合外力为零D. 合外力矩为零答案：C8. 梁的剪力图和弯矩图可以用来确定：A. 梁的变形B. 梁的内力C. 梁的自重D. 梁的外力答案：B9. 梁的挠度与弯矩之间的关系是：A. 线性关系B. 非线性关系C. 没有关系D. 反比关系答案：B10. 以下哪种方法不适用于解决超静定结构问题？A. 弯矩分配法B. 力法C. 位移法D. 能量法答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1. 材料的弹性模量E与泊松比μ之间的关系是E = _______。

答案：2G(1+μ)2. 梁在纯弯矩作用下，其横截面上的应力分布为_______。

答案：线性分布3. 在静力平衡状态下，一个物体的合力为_______。

答案：零4. 材料力学中的胡克定律表明，在弹性范围内，材料的应力与应变之间存在_______关系。

答案：线性5. 梁的弯矩与截面的惯性矩I成_______关系。

2014-2015学年第二学期期末《工程力学（工）》大作业1、槽形铸铁梁受力如图所示，槽形截面对中性轴z 的惯性矩I z ＝40×106mm 4，材料的许用拉应力[]MPa 40=t σ，材料的许用压应力[]MPa 150=c σ。

试 （1）画出梁的剪力图和弯矩图；（2）校核此梁的强度。

（10分）C答：（1）支座反力,0=A F kN F B 60=（2） m kN M M B ⋅==30max][10510104014.0103014.01263max max c zc MPa I M σσ<=⨯⨯⨯⨯=⨯=-][4510104006.0103006.01263max max t zt MPa I M σσ>=⨯⨯⨯⨯=⨯=- ∴此梁不安全。

2、两端铰支压杆，材料为Q235A 钢，200E GPa =，长1l m =，直径为25d mm =，承受25kN 压力，规定稳定安全系数[]3=n w，校核此压杆的稳定性。

(15分）m kN 30⋅M kN30kN 30s F解：（1）mm d i 4254==λμλp i l 1604/2510001=⨯== 采用欧拉公式计算临界力()()KN EI l F cr79.376414.320014.3100012510243222=⨯⨯⨯⨯⨯==⨯μϕ[]351.12579.37====n Fn wcrw F稳定性不足3、一端外伸梁如图所示，已知q,a ,3a 。

试求梁的约束反力。

（15分）解答：以外伸梁ABC 为研究对象，画受力图，如下图所示。

其中A 为固定铰链支座，故R A 的方向未定，将其分解为X A 、Y A ；B为可动铰链支座，R B 的方向垂直于支撑面，q 为主动力，列出平衡方程：0)(=∑F m A 032)3()3(=⋅-+⋅+a R a a a a q B 0=∑X0=A X0=∑Y 04=-+qa R YB A最后解得：Y A =（4/3）qa ,R B =(8/3)qa4、已知：拉杆AB 为圆截面，直径d=20mm ，许用应力[σ]=160MPa 试求：校核拉杆AB 的强度。

工程力学练习册习题答案汇总一、选择题1. 工程力学中，力的三要素不包括以下哪一项？（D）A. 力的大小B. 力的方向C. 力的作用点D. 力的形状答案：D2. 平面汇交力系的平衡方程是以下哪一项？（B）A. ΣF = 0B. ΣF = 0，ΣM = 0C. ΣF = 0，ΣFy = 0D. ΣFy = 0，ΣM = 0答案：B3. 某物体受到两个力的作用，其合力为零，这两个力称为（C）。

A. 平衡力B. 等效力C. 共点力D. 力偶答案：C4. 在平面力偶系中，力偶的合力为（D）。

A. 零B. 力偶矩C. 两个力的合力D. 无法确定答案：D二、填空题1. 力的三要素是力的大小、力的方向和力的______。

答案：作用点2. 平面汇交力系的平衡方程是______和______。

答案：ΣF = 0，ΣM = 03. 在平面力偶系中，力偶的合力为______。

答案：零4. 某物体受到两个力的作用，其合力为零，这两个力称为______。

答案：共点力三、判断题1. 力的平行四边形法则可以用于求解力的合成与分解。

（√）2. 平面汇交力系的平衡方程只适用于平面力系。

（×）3. 在平面力偶系中，力偶的合力等于力偶矩。

（×）4. 某物体受到两个力的作用，其合力为零，这两个力一定共点。

（√）四、计算题1. 某物体受到两个力的作用，分别为 F1 = 10N，F2 = 20N，且 F1 与 F2 之间的夹角为30°。

求这两个力的合力。

答案：合力 F = √(F1^2 + F2^2 + 2F1F2cos30°) = √(10^2 + 20^2 + 2×10×20×0.866) ≈ 27.46N2. 某物体受到三个力的作用，分别为 F1 = 20N，F2 = 30N，F3 = 40N，且三个力的作用点分别为 A、B、C。

已知 A、B、C 三点构成一个等边三角形，求物体在三个力作用下的合力。

大学工程力学题目及参考答案(精华)一、题目描述某混凝土重力坝的设计中，工程师提出了以下问题，请根据所学的工程力学知识进行分析和解答。

重力坝结构简图如下：其中，坝体高度H = 100m，上游水位高度h1 =80m，下游水位高度h2 = 10m，上游水压力P1 =2000kN/m，下游水压力P2 = 500kN/m。

坝体自重G = 5000kN/m。

假设坝体为刚体，忽略摩擦力。

1. 求坝体的稳定性系数；2. 若在坝体上游面增加一垂直土压力P3 =1500kN/m，求此时坝体的稳定性系数；3. 针对上述情况，提出一种改进措施，以提高坝体的稳定性。

二、参考答案1. 求坝体的稳定性系数首先，计算坝体的抗滑力F和滑动力S。

抗滑力F包括：（1）坝体自重G = 5000kN/m；（2）下游水压力P2 = 500kN/m。

抗滑力F = G + P2 = 5000 + 500 = 5500kN/m。

滑动力S包括：（1）上游水压力P1 = 2000kN/m；（2）上游面增加的垂直土压力P3 = 1500kN/m。

滑动力S = P1 + P3 = 2000 + 1500 = 3500kN/m。

稳定性系数K = F/S = 5500/3500 ≈ 1.57。

2. 若在坝体上游面增加一垂直土压力P3 =1500kN/m，求此时坝体的稳定性系数此时，抗滑力F不变，仍为5500kN/m。

滑动力S变为：S = P1 + P3 = 2000 + 1500 = 3500kN/m。

稳定性系数K = F/S = 5500/3500 ≈ 1.57。

3. 改进措施为了提高坝体的稳定性，可以采取以下措施：（1）增加坝体的宽度，从而增加坝体的抗滑力。

具体增加多少宽度，需要根据实际情况进行计算。

（2）在坝体上游面设置排水孔，以减小上游水压力P1。

具体设置多少排水孔，也需要根据实际情况进行计算。

（3）在坝体下游面设置防滑板，以增加滑动力S。

具体防滑板的设计参数，同样需要根据实际情况进行计算。

工程力学课程试题库及参考答案试题一：选择题1. 下列哪个选项不是力的基本性质？A. 力是物体间相互作用的体现B. 力是矢量C. 力不能离开物体单独存在D. 力的大小可以无限大答案：D2. 在静力学中，下列哪个条件是物体平衡的必要和充分条件？A. 力的合力为零B. 力矩的合力为零C. 力的合力为零，且力矩的合力为零D. 力的合力不为零，力矩的合力为零答案：C3. 下列哪个力系是平面力系？A. 空间力系B. 静力力系C. 汇聚力系D. 平面汇聚力系答案：D试题二：填空题1. 在工程力学中，力的单位是______，符号为______。

答案：牛顿，N2. 物体在力的作用下发生形变，这种形变称为______。

答案：弹性形变3. 在平面力系中，力矩的合力等于______。

答案：零试题三：判断题1. 力的平行四边形法则表明，两个力的合力等于这两个力的矢量和。

（）答案：正确2. 在空间力系中，力的合力一定等于零。

（）答案：错误3. 拉伸试验中，当拉力达到最大值时，试件一定会断裂。

（）答案：错误试题四：计算题1. 已知一物体质量为10kg，在水平方向受到两个力的作用，分别为20N和30N，且两个力的作用线与水平方向的夹角分别为30°和60°。

求物体的合力及合力方向。

答案：合力约为45.8N，合力方向约为39.8°。

2. 一简支梁受到均布载荷的作用，载荷大小为20N/m，梁长2m，求梁的中点处的弯矩。

答案：40N·m3. 一圆形截面轴受到扭矩的作用，扭矩大小为100N·m，轴的直径为20mm，求轴的扭转应力。

答案：约为39.8MPa二、工程力学课程参考答案1. 选择题参考答案：（1）D（2）C（3）D2. 填空题参考答案：（1）牛顿，N（2）弹性形变（3）零3. 判断题参考答案：（1）正确（2）错误（3）错误4. 计算题参考答案：（1）合力约为45.8N，合力方向约为39.8°。

工程力学一、推断盟1. 力对点之矩与矩心位置有关，而力偶矩则与矩心位置无关。

2. 轴向拉压时无论杆件产生多大的变形，正应力与正应变成正比。

3. 纯弯曲的梁，横截面上只有剪力，没有弯矩。

4. 弯曲正应力在横截面上是匀称分布的。

5. 集中力所在截面上，剪力图在该位置有突变，且突变的大小等于该集中力。

6. 构件只要具有足够的强度，就可以平安、牢靠的工作。

7. 施加载荷使低碳钢试件超过屈服阶段后再卸载，材料的比例极限将会提高。

8. 在集中力偶所在截面上，剪力图在该位置有突变。

9. 小柔度杆应按强度问题处理。

10. 应用平面随意力系的二矩武方程解平衡问题时，两矩心位置均可随意选择，无任何限制。

11. 纯弯曲梁横截面上任一点，既有正应力也有剪应力。

12. 最大切应力作用面上无正应力。

13. 平面平行力系有3个独立的平衡方程。

14. 低碳钢试件在拉断时的应力为其强度极限。

15. 若在一段梁上作用着均布载荷，则该段梁的弯矩图为倾针直线。

16. 仅靠静力学平衡方程，无法求得静不定问题中的全部未知量。

17. 无论杆件产生多大的变形，胡克定律都成立。

18. 在集中力所在截面上，弯矩图将出现突变。

二、单项选择题：1. 图1所示杆件受力，11、22、3-3截面上轴力分别是23I4P f'I2 3图1C.O, F , 0D.O, 4F , 3FA. 0, 4F , 3FB. -4F , 4F , 3F-－－-－－－－－－－－－-－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－-－－-－－－－－－-－－－－－－－-－－－-－－－－－－－－－－－－－－－ －－2. 图2所示板和柳钉为同一材料，巳知[CY bs ] = 2[r ]。

为充分提高材料利用率，则柳钉的直径应当是［－－-..图248 88C. d=—D. d=—冗冗3. 光滑支承面对物体的约束力作用于接触点，其方向沿接触面的公法线A. 指向受力物体，为压力B. 指向受力物体，为拉力C. 背离受力物体，为压力D. 背离受力物体，为拉力4. 一等直拉杆在两端承受轴向拉力作用，若其一半为钢，另一半为铝，则两段的A. 应力相同，变形相同 B. 应力相同，变形不同C. 应力不同，变形相同 D. 应力不同，变形不同5. 铸铁试件扭转破坏是A. 沿横截面拉断C. 沿横截面剪断A. d = 28B. d =48 －－ －－ －－－－－－ －－B. 沿45°螺旋面拉断D. 沿45°螺旋面剪断6. 图2跨度为1的简支梁，整个梁承受均布载荷q时，5ql4梁中点挠度是w= '图示简支梁跨中挠度是［］C 384£/ qAC B r l/2 +l /2 cc-j图2A 5ql 4768£/ B. 5ql4192£/ C5ql41536£/D. 5ql4384£/7. 塑性材料冷作硬化后，材科的力学性能改变的是A. 比例极限提高，弹性模量降低B. 比例极限提高，塑性降低C. 比例极限不变，弹性模量不变D. 比例极限不变，塑性不变8. 铸铁试件轴向拉伸破坏是A. 沿横截面拉断B. 沿45°斜截面拉断C. 沿横截面剪断D. 沿45°斜截面剪断9. 各向同性假设认为，材料沿各个方向具有相同的A.外力B. 变形C.位移D.力学性质10. 材料不同的两根受扭圆轴，其直径和长度均相同，在扭矩相同的状况下，和相对扭转角之间的关系正确的是A. 最大切应力相等，相对扭转角相等C. 最大切应力不相等，相对扭转角相等11. 低碳钢试件扭转破坏是A. 沿横截面拉断B.沿45°螺旋面拉断C. 沿横截面剪断D. 沿45°螺旋面剪断12. 整根承受均布载荷的简支梁，在跨度中间处A. 剪力最大，弯矩等于零B.剪力等于零，弯矩也等于零C. 剪力等于零，弯矩为最大D.剪力最大，弯矩也最大－－－－－－－－－－－－它们的最大切应力［］B. 最大切应力相等，相对扭转角不相等D. 最大切应力不相等，相对扭转角不相等［］－－－－三、填空题：1. 圆轴扭转时，横截面上各点的切应力与其到圆心的距离成2. 梁上作用着均布载荷，该段梁上的弯矩图为3.偏心压缩为的组合变形。