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工程力学试题及答案一、填空题1.物体的平衡是指物体相对于地面__________或作________运动的状态2.平面汇交力系平衡的必要与充分条件是：_____。
该力系中各力构成的力多边形____3.一物块重600N，放在不光滑的平面上，摩擦系数f=0.3，在左侧有一推力150N，物块有向右滑动的趋势F max=__________,所以此物块处于静止状态，而其F=__________。
4.刚体在作平动过程中，其上各点的__________相同，每一瞬时，各点具有__________的速度和加速度。
5.AB杆质量为m，长为L，曲柄O1A、O2B质量不计，且O1A=O2B=R，O1O2=L，当φ=60°时，O1A杆绕O1轴转动，角速度ω为常量，则该瞬时AB杆应加的惯性力大小为__________，方向为__________6.使材料丧失正常工作能力的应力称为极限应力。
工程上一般把__________作为塑性材料的极限应力；对于脆性材料，则把________作为极限应力。
7.__________面称为主平面。
主平面上的正应力称为______________。
8.当圆环匀速转动时，环内的动应力只与材料的密度ρ和_____________有关，而与__________无关。
二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。
每小题3分，共18分)1.某简支梁AB受载荷如图所示，现分别用R A、R B表示支座A、B处的约束反力，则它们的关系为( )。
A.R A<R BB.R A>R BC.R A=R BD.无法比较2.材料不同的两物块A和B叠放在水平面上，已知物块A重0.5kN，物块B重0.2kN，物块A、B间的摩擦系数f1=0.25，物块B与地面间的摩擦系数f2=0.2，拉动B物块所需要的最小力为( )A.0.14kNB.0.265kNC.0.213kND.0.237kN3.在无阻共振曲线中，当激振力频率等于系统的固有频率时，振幅B趋近于( )。
《工程力学实验》标准答案（2006-2007学年第1学期）2007.1.12A 卷1 【单自由度系统自由振动】（15分）(1)简支梁单自由度系统的力学模型(3分)(2) 简支梁自由振动的有阻尼固有频率(3分)02375.0415=−=ΔT T T s 11.421=Δ=Tf d Hz (3) 简支梁的阻尼比(3分)029022025.0ln4151==A A δ 31062.42−×==πδς (4) 简支梁中点处的等效质量(3分)026.04'1'5'=−=ΔT T T s46.381'=Δ=ΔTf d Hz 504.0122=−Δ=Δd d f f m m kg(5) 简支梁中点处的等效刚度(3分)35268)2(222==≈=d d n f m m m k πωωN/m2 【单自由度系统强迫振动】（10分）（1）（6分） 答：单自由度系统强迫振动力学模型由质量、弹簧、阻尼和外部激振力组成，其基本方程为：t F kx x c xm ωsin 0=++&&&。
如右图所示。
（2）（4分）答：归一化的幅频特性曲线为mB B，由于0F B =，则 ()22222020244ωδωωωδ+−=mB B可见mB B跟外部激励力没有关系，只跟外部的激励频率，以及系统的固有频率0ω、阻尼系数δ有关，所以说归一化的幅频特性曲线为系统的固有特性曲线。
（注：答出其结果可得4分）在实验中测试得电压：B K K U 21=，1K 为传感器灵敏系数，2K 为放大器的灵敏系数 课件mm U UB B =与1K 、2K 都没有关系，即归一化的幅频特性曲线与测量仪器无关，是系统的固有特性曲线（注：答出其结果可得2分）。
3 【连杆质心与转动惯量测量】（15分）（1）秒表的读数误差;->提高秒表读数 （2）电子秤的精度误差;->提高电子秤精度（3）空气阻力;->尽量在空气流动少的地方做实验;甚至真空中 （4）质心对准误差;->用激光对准等. （5）g 值取舍误差（6）调节水平的误差;->用高精度的倾角仪校正 （7）水平晃动引起的误差;->该进晃动形式（8）测量绳子长度引起的误差;->应用没有伸缩性的绳子（9）周期计时的开始与结束误差;->应用秒表触发计时;取代人工 （10）线性化误差（11）连杆非对称性误差4 【拉伸与压缩】（10分）如断口到最近的标距端点的距离小于l0/3。
1.共点力系（汇交力系）：各力作用线相交于一点的力系。
2.汇交力系平衡的充要几何条件是力的多边形自行封闭。
3.汇交力系平衡的充要解析条件是力系中各力在坐标系中每一轴上的投影的代数和均等于零4.汇交力系的合力矩定理：汇交力系的合力对任一点之矩，等于力系中各分力对同一点之矩的矢量和。
5.力偶：由大小相等，方向相反，作用线平行的一对立组成旳力系。
力偶没有合力，不能喝一个力等效，也不能和一个力平衡，它是一个基本力学量。
6.组成力偶的两力对任一点的矩之和等于其力偶矩，即力偶矩与矩心位置无关。
7.只要保持力偶矩不变，可将组成力偶的力和力偶臂的大小同时改变，不会改变力偶对钢体的作用效力。
8.只要保持力偶矩的大小和转向不变，力偶可在其作用面内以及与其作用面平行的平面内人已转移，不会改变它对钢体的作用效力。
9.三力平衡汇交定理：当钢体手三力作用而平衡时，若其中任何两力的作用线相交于一点，则此三力必然共面。
10.二力平衡公理：作用在钢体上的两个力，使钢体处于平衡的充要条件：两个力大小相等，方向相反，且作用在同一直线上。
11.加减平衡力系公理：在作用于钢体的力系上，加上或减去去任意个平衡力系，并不改变该力对钢体的作用效应。
12.力的平行四边形公理：作用在物体上同一点的两个力可以和成为一个合力，合力也作用于该点，其大小和方向可由以这两个力为邻边所构成的平行四边形的共点对角线确定。
13.约束：对非自由体的某些位移起限至作用的周围物体称约束。
14.约束力：约束对被约束物体的作用力，其方向总与约束所能限制的被约束物体的位移方向相反15力的平移定理：作用在刚体上的力，可以平行的移动到刚体上任一指定点，为使该力对刚体的作用效果不变，要附加一个力偶，其力偶矩等于原力偶对该指定点的力矩。
16、平面一般力系平衡的冲要条件：力系的主矢和对作用面内任一点的主矢的住矩都等于零。
即第六章轴向拉伸或轴向压缩：作用在杆件上外力合力的作用线通过杆件的轴线，使杆件发生沿轴线方向的伸长或缩短的变形1）轴向线应变2）局部变形阶段（颈缩阶段）：DE 。
习题13-4图 工程力学（静力学与材料力学）习题第13章 杆类构件的静力学设计13－1 关于低碳钢试样拉伸至屈服时，有如下结论：（A ）应力和塑性变形很快增加，因而认为材料失效；（B ）应力和塑性变形虽然很快增加，但不意味着材料失效；（C ）应力不增加塑性变形很快增加，因而认为材料失效；（D ）应力不增加塑性变形很快增加，但不意味着材料失效。
正确答案是 。
13－2 韧性材料应变硬化之后，材料的力学性能发生下列变化：（A ）屈服应力提高，弹性模量降低；（B ）屈服应力提高，韧性降低；（C ）屈服应力不变，弹性模量不变；（D ）屈服应力不变，韧性不变。
正确答案是 。
13－3 关于条件屈服应力有如下论述：（A ）弹性应变为0.2%时的应力值；（B ）总应变为0.2%时的应力值；（C ）塑性应变为0.2%时的应力值；（D ）弹性应变为0.2时的应力值。
正确答案是 。
13－4 螺旋压紧装置如图所示。
现已知工作所受的压紧力为F = 4kN ，旋紧螺栓螺纹的内径d 1 = 13.8mm ，固定螺栓内径d 2 = 17.3mm 。
两根螺栓材料相同，其许用应力][σ= 53.0MPa 。
试校核各螺栓之强度是否安全。
13－5 现场施工中起重机吊环的每一侧臂AB 和BC ，均由两根矩形截面杆组成，连接处A 、B 、C 均为铰链，如图所示。
已知起重载荷F P = 1200kN ，每根矩形杆截面尺寸比例为b /h = 0.3，材料的许用应力][σ= 78.5MPa 。
试设计矩形杆的截面尺寸b 和h 。
13－6 图示结构中BC 和AC 都是圆截面直杆，直径均为d = 20mm ，材料都是Q235钢，其许用应力][σ= 157 MPa 。
试求该结构的许可载荷。
（有人说：根据垂直方面的平衡条件，有P N N 45cos 30cos F F F AC BC =︒+︒，然后将])[4/(2N σπd F BC =，])[4/(2N σπd F AC =代入后即可得许可载荷，这种解法对吗？为什么？）习题13-5图习题13-7图 习题13-8图 习题13-9图13－7 图示汽缸内径D = 560mm ，内压p = 2.5MPa，活塞杆直径d = 100mm ，所以用材料的屈服应力s σ= 300MPa 。
工程力学答案详解1-1试画出以下各题中圆柱或圆盘的受力图。
与其它物体接触处的摩擦力均略去。
解：1-2 试画出以下各题中AB 杆的受力图。
(a) B(b)(c)(d)A(e) A(a)(b) A(c)A(d)A(e)(c)(a)(b)解：1-3 试画出以下各题中AB 梁的受力图。
(d)(e)BB(a)B(b)(c)F B(a)(c)F (b)(d)(e)解：1-4 试画出以下各题中指定物体的受力图。
(a) 拱ABCD ；(b) 半拱AB 部分；(c) 踏板AB ；(d) 杠杆AB ；(e) 方板ABCD ；(f) 节点B 。
解：(a)F (b)W(c)(d) D(e)F Bx(a)(b)(c)(d)D(e)W(f)(a)D(b)B(c)BF D BF1-5 试画出以下各题中指定物体的受力图。
(a) 结点A，结点B；(b) 圆柱A和B及整体；(c) 半拱AB，半拱BC及整体；(d) 杠杆AB，切刀CEF及整体；(e) 秤杆AB，秤盘架BCD及整体。
解：(a)(b)(c)(d)ATF BAF(b)(e)(c)(d)(e)CAA C’CDDB2-2 杆AC 、BC 在C 处铰接，另一端均与墙面铰接，如图所示，F 1和F 2作用在销钉C 上，F 1=445 N ，F 2=535 N ，不计杆重，试求两杆所受的力。
解：(1) 取节点C 为研究对象，画受力图，注意AC 、BC 都为二力杆，(2) 列平衡方程：12140 sin 600530 cos6005207 164 o y AC o x BC AC AC BC F F F F F F F F F N F N=⨯+-==⨯--=∴==∑∑ AC 与BC 两杆均受拉。
2-3 水平力F 作用在刚架的B 点，如图所示。
如不计刚架重量，试求支座A 和D 处的约束力。
解：(1) 取整体ABCD 为研究对象，受力分析如图，画封闭的力三角形：(2)F 1F FDF F AF D211 1.122D A D D A F F FF F BC AB AC F F F F F =====∴===2-4 在简支梁AB 的中点C 作用一个倾斜45o 的力F ，力的大小等于20KN ，如图所示。
习题解答 第二章 汇交力系 河南理工大学第二章 汇交力系习 题2.1 在刚体的 A 点作用有四个平面汇交力。
此中 F 1＝ 2kN ， F 2=3kN ，F 3=lkN ， F 4=2.5kN ，方向如题 2.1 图所示。
用分析法求该力系的合成结果。
题图解FX0 0RxF co s 3 0 F4 c o s 4F52c o sF6 0c o s 4KN5 1. 2 913FRyY F 1 sin30 0 F 4 cos450 F 2 sin60 0 F 3 cos450F RF Rx 2 F Ry 2(F R , X ) arc tanF Ry 0FRx2.2 题 图所示固定环受三条绳的作用，已知 F 1＝1kN ，F 2=2kN ， F 3=l.5kN 。
求该力系的合成结果。
F 1F 2F 3解： 2.2 图示可简化为如右图所示F RxX F 2 F 3 cos600 FRyYF 1 F 3 sin60 0F RF Rx 2 F Ry 2(F R , X ) arc tanF RyF Rx2.3 力系如题 2.3 图所示。
已知： F 1＝ 100N ，F 2=50N ， F 3=50N ，求力系的协力。
F 1F 2F 3解： 2.3 图示可简化为如右图所示BACarctan8053060F RxX F 3 F 2 cos 80KNFRyYF 1 F 2 sin 140KNF RF Rx 2 F Ry 2 161.25 KN(F R , X ) arc tanF Ry 0FRx2.4 球重为 W ＝ 100N ，悬挂于绳上，并与圆滑墙相接触，如题 2.4 图所示。
已知 30 ，试求绳所受的拉力及墙所受的压力。
F 拉F 推OW题图解： 2.4 图示可简化为如右图所示X F 推 F 拉 sinY F 拉 cos WF拉，F推墙所受的压力2.5 均质杆AB重为W、长为l ，两头置于互相垂直的两圆滑斜面上，如题 2.5 图所示。
工程力学课后答案篇一：工程力学习题解答(详解版)工程力学答案详解1-1试画出来以下各题中圆柱或圆盘的受到力图。
与其它物体碰触处的摩擦力均省略。
b(a)(b)a(d)(e)解：aa(a)(b)a(d)(e)1-2试画出来以下各题中ab杆的受到力图。
(a)(b)(c)a(c)(c)(d)解：b(a)(b)(c)bb(e)1-3试画出来以下各题中ab梁的受到力图。
f(a)(b)(c)(d)(e)求解：d(d)(a)(b)fw(c)fbx(e)1-4试画出来以下各题中选定物体的受到力图。
(a)拱abcd；(b)半拱ab部分；(c)踏板ab；(d)杠杆ab；(e)方板abcd；(f)节点b。
解：(a)(b)(c)bfdb(d)(e)(f)(a)dw(b)(c)1-5试画出来以下各题中选定物体的受到力图。
(a)结点a，结点b；(b)圆柱a和b及整体；(c)半拱ab，半拱bc及整体；(d)杠杆ab，切刀cef及整体；(e)秤杆ab，秤盘架bcd及整体。
(b)(c)(e)解：(a)atfc(d)(e)fbc(f)w(d)ffba(b)(c)ac(d)’c(e)dbacdc’篇二：工程力学课后习题答案工程力学学学专学教姓习册校院业号师名练第一章静力学基础1-1画出下列各图中物体a，构件ab，bc或abc的受力图，未标重力的物体的重量不计，所有接触处均为光滑接触。
（a）（b）（c）（d）（e）（f）（g）1-2试画出图示各题中ac杆（带销钉）和bc杆的受力图（a）（b）（c）（a）1-3图画Theil中选定物体的受到力图。
所有摩擦均数等，各物蔡国用除图中已图画出来的外均数等。
（a）篇三：工程力学习题及答案1.力在平面上的投影（矢量）与力在坐标轴上的投影(代数量)均为代数量。
正确2.力对物体的促进作用就是不能在产生外效应的同时产生内效应。
错误3.在静力学中，将受力物体视为刚体（d）a.没特别必要的理由b.是因为物体本身就是刚体c.是因为自然界中的物体都是刚体d.是为了简化以便研究分析。
第1章习题解答1-1 直流电源的内阻为Ω1.0，当输出电流为A 100时的端电压为V 220。
（1）求电源的电动势；（2）求负载的电阻值。
解：（1）电路如解题图1所示，根据电路有载工作状态时的全电路欧姆定律 L0R R E I +=则 U I R I R I R E 0L 0+=+=上式中由于电流I 在负载电阻R L 上产生的电压降即为电源路端电压U ，电源电动势E 为 V 2302201001.0E =+⨯=（2）再根据路端电压U 的关系式（部分电路欧姆定律） I R U L = 那么 Ω===2.2100220I U R L1-2 某电源的开路电压为1.6 V ，短路电流为500 mA 。
求电动势和内阻。
解：当电源电路在开路时，电路如解题图2(a) 所示，根据全电路欧姆定律和I = 0，电动势电压 V 6.1U U I R E 000==+=当电源电路短路时，电路如解题图2(b)所示，根据全电路欧姆定律和U = 0 ，则 I R U I R E 00=+= 那么，电源的内阻Ω===2.35.06.1I ER 01-3 一只额定电压为V 220，功率为100W 的白炽灯，在额定状态下工作时的电阻和电流各为多少？解：根据功率表达式E解题图10E 解题图2(a)SI E 解题图2(b)UI I R P 2L ==则此时流过白炽灯的电流和白炽灯中的电阻分别为 A 45.0220100U P I ===Ω===48445.0100IP R 22L1-4 阻值为1000Ω电阻器，其额定功率是1W ，该电阻器的额定电流和电压是多少？解：根据额定功率表达式N N 2N N N I U I R P ==则该电阻器的额定电流和额定电压分别为 mA 6.31A 0316.0001.010001RP I NN N =====V 6.310316.01I P U NN N ===1-5 有一直流电源，其额定功率P N = 200W ，额定电压U N = 50V ，内阻R 0 = 0.5Ω，负载电阻R 可以调节，其电路如图1-15所示。
