工程力学试卷B答案
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题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分
得分
一、单选题（每小题1分，满分10分）
1．图示ABC杆，固定端A的反力是 ( D )
A.XA=P,YA=0
B.YA=P,mA= Pa
C.XA=P,YA=0 D.XA=P,YA=0,mA=Pa
2．静力学把物体看为刚体，是因为 (C )
A．物体受力不变形 B．物体的硬度很高
C．抽象的力学模型 D．物体的变形很小
3．物体A重量为Q，置于水平面上，接触面上的静滑动摩擦系数f=0.32，在物体上施加一水平拉力P
=0.3Q，则接触面上的摩擦力F为 ( B )
A. F=0
B. F=0.3Q
C. F=0.32Q
D. F=Q
4．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 )
5．☆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
6．图示三根压杆，横截面面积及材料各不相同，但它们的______相同。 ( B )
A．长度因数； B．相当长度；
C．柔度； D．临界压力
7．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
8．☆一受扭圆棒如图所示，其m-m截面上的扭矩等于 ( D )
A．Tm-m=M+M=2M B.Tm-m=M－M=0
C．Tm-m=2M－M=M D.Tm-m=－2M+M=－M
9.关于力偶，以下说法中哪个是正确的？（C ）
A、组成力偶的两个力大小相等、方向相反，是一对作用力与反作用力；
B、组成力偶的两个力大小相等、方向相反，是平衡力系；
C、力偶对任一点之矩等于力偶矩矢量；
D、力偶在任一坐标轴的投影，等于该力偶矩的大小；
10. 胡克定律适用的条件是( C )。
A、只适用于塑性材料； B、只适用于轴向拉伸；
C、应力不超过比例极限； D、应力不超过屈服极限。
二、多选题（每小题1分，满分10分）
1.杆件变形的基本形式：（ABCD ）
A拉伸与压缩 B 剪切 C 扭转 D平面弯曲
2.低碳钢材料由于冷作硬化，会使（ ）提高：（AD ）
A比例极限 B塑性 C强度极限 D屈服极限
3.杆件变形的基本形式有（ ABCD ） 学号
姓名
A轴向拉伸或压缩 B 剪切
C扭转 D 弯曲
4．在下述原理、法则、定理中，只适用于刚体的有 （ABD）。
A 二力平衡原理； B 力的平行四边形法则；
C 加减平衡力系原理； D 力的可传性原理；
5. 提高压杆稳定性的措施有（ AB ）
A 合理选择材料 B 减小压杆柔度
C 减少端部约束 D 增加压杆长度
三、填空题（每空1分，满分10分）
1.矩形截面梁横力弯曲时，横截面上最大切应力发生在 中性轴 上。
2.平面汇交力系平衡的必要与充分条件是：该力系的合力为零 。
3.不为零的力在某轴上的投影等于零，则该力与轴的夹角应为90°。
4.由链条、带、钢丝绳等构成的约束称为柔体约束，这种约束的特点：只能承受除 拉力____不能承受__压力 ，约束力的方向沿 柔体约束拉紧 的方向。
5.拉压杆的轴向拉伸与压缩变形，其轴力的正号规定是：轴力指向截面外部为正
______________________。
6.塑性材料在拉伸实验的过程中，其 — 曲线可分为四个阶段，即：_弹性阶段__________、屈服阶段、强化阶段局部变形阶段。
7.构件在工作过程中要承受剪切的作用，其剪切强度条件。
8.扭转是轴的主要变形形式，轴上的扭矩可以用截面法来求得，扭矩的符号规定为：__四指指向扭矩的转向，若大拇指指向截面的外部，则扭矩为正____________________________________________________。
四、画图题（每题5分，满分15分）
1.一直杆受外力作用如图所示，求此杆各段的轴力，并作轴力图。
解：根据外力的变化情况，各段内轴力各不相同，应分段计算：
（1）AB段：用截面1-1假想将杆截开，取左段研究，设截面上的轴力为正方向，受力如图所示。列平衡方程式：
∑X=0：N1-6=0
∴N1=6（拉力）；（1分）
（2）BC段，取2-2截面左段研究，N2设为正向，受力如图所示，列平衡方程式：
∑X=0：N2+10-6=0
∴N2= - 4（压力）；（1）
（3）CD段，取3-3截面右段研究，N3设为正，受力如图所示，列平衡方程式：
∑X=0：4-N3=0
∴N3=4（拉力）。（2分） 2. 绘制图示梁的剪力图与弯矩图。（1分）
解：基本方法:
①求梁的支座反力:
（1分）
②建立剪力、弯矩方程
AC段： (0<<)（1分）
(0≤≤)
CB段: (<<)（1分）
(≤≤)
③计算各特征点的Q值和M值（见下表）（1分）
Q() M()
0 0
左： 右：
0
④绘出剪力图、弯矩图（1分）
五、计算题（第1题15分，第2题15分，第3题20分，满分50分）
1. 两根直径均为D的圆钢，每根重量P=2kN，搁置在槽内，如图所示。如忽略圆钢与槽之间的摩擦，求A、B、C三处的约束力。
解：
(正确画出图，每个2分，共6分）
（3分）
（3分）
2.图示桁架，受铅垂载荷P=50kN作用，杆l，2的横截面均为圆形，其直径分别为d1=15mm、d2=20mm，材料的容许应力均为[σ]=150MPa。试校核桁架的强度。
3.悬臂吊车,横梁由 25 a 号工字钢制成，l=4m，电葫芦重Q1=4kN，起重量[]=100MPa，试校核强度。
解：（1）外力计算 取横梁AB为研究对象，受力如图b所示。
梁 上载荷为 P =Q1+Q2 = 24kN，斜杆的拉力S 可分解为XB和YB
横梁在横向力P和YA、YB作用下产生弯曲；同时在XA和XB作用下产生轴向压缩。这是一个弯曲与压缩组合的构件。
当载荷移动到梁的中点时，可近似地认为梁处于危险状态。（2分）
（2）内力和应力计算
（2分）
梁中点横截面上，下边缘处总正应力分别为
（1分）
横梁所受的轴向压力为
（1分）
则危险截面上的压应力为
（1分）
梁中点横截面上，下边缘处总正应力分别为
（3）强度校核
此悬臂吊车的横梁是安全的（2分）
