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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：三、判断题(判断正误，共8道小题)7.设某段梁承受正弯矩的作用，则靠近顶面和靠近底面的纵向纤维分别是伸长的和缩短的。
正确答案：说法错误参考答案：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。
一、填空题(每题1分，共15分)1.平衡是指物体相对于地球处于静止或匀速直线运动的状态。
2.在平面一般力系三力矩式平衡方程中，三个矩心不能在同一直线上。
3. 两个相互接触的物体有相对滑动或有相对_滑动趋势时，在接触面之间产生的彼此阻碍其滑动的力，称为滑动摩擦力。
4. 梁上的某截面上作用有向下的集中力，则自左向右梁的剪力图在该处向下突变，突变量等于该集中力_的大小。
5. 材料的许用应力等于极限应力除以安全因数，对于塑性材料，极限应力等于_屈服点（屈服极限）；对于脆性材料极限应力等于抗拉（抗压）强度（强度极限）。
6. 衡量材料塑性性能的两个指标是伸长率和断面收缩率。
7.在常温、静载下，塑性材料失效的形式是屈服，脆性材料失效的形式是断裂。
8 梁平面弯曲时，中性轴必然通过其横截面的形心，并与截面的纵向对称轴垂直_。
9. 梁弯曲正应力的大小沿截面的高度按线性规律分布，沿截面的宽度为均匀分布。
中性轴上各点的弯曲正应力等于零，而距中性轴最远处各点的弯曲正应力最大。
10. 梁的弯曲截面系数W z与截面面积A之比的大小，可用来衡量梁的截面形状是否经济合理。
11.火车轮轴转动时，在轮轴上除轴线以外各点的应力都是对称循环的交变应力。
12. 产生扭转变形的实心圆轴，若使直径增大一倍，而其他条件不变，则扭转角将变为原来的_1/16_倍。
13. 压杆的柔度综合反映了压杆的杆长、截面形状和尺寸和杆端约束对临界应力的影响。
14.对于一定材料制成的压杆，柔度越大，其临界应力越小，压杆的稳定性越差。
15. 对于大柔度压杆，临界应力与材料的弹性模量E成正比，若选用E值大的材料用作压杆，则可提高其稳定性；对于中柔度杆，临界应力大小由经验公式确定，若将一般钢材换成高强度钢材，则其稳定性将提高。
二、判断题(每题1分，共10分)1.任何物体在两个等值、反向、共线的力作用下都将处于平衡。
（×）2.一平面一般力系对其作用面内某两点之矩的代数和均为零，而且该力系在过这两点连线的轴上投影的代数和也为零，因此该力系为平衡力系。
《工程力学》试卷A 卷一、判断题（5×2=10分）1、当施加载荷使低碳钢试件超过屈服阶段后，再卸载，则材料的比例极限将会提高。
（）2、杆件的轴力仅与杆件所受的外力有关，而与杆件的截面形状、材料无关。
（）3、静矩、惯性矩、极惯性矩可为正、可为负、也可为零。
（）4、弯曲变形中截面中性轴上的剪应力总是为零。
（）5、下图中物体的受力图是否正确。
（） 二、单项选择题（5×3=15分）1、“二力平衡公理”和“力的可传性原理”只适用于（）A 、任何物体；B 、固体；C 、弹性体；D 、刚体。
2、伸长率（延伸率）公式%1001⨯-=lll δ中的1l 指的是什么？（）A 、实验前试件的长度；B 、断裂后试件的长度；C 、实验前实验段的长度；D 、断裂后实验段的长度。
3、若将受扭空心圆轴的内、外直径均缩小为原尺寸的一半，则该圆轴的最大剪应力是原来的（）倍。
A 、2；B 、4C 、8D 、164、一铆钉受力如下图所示，铆钉直径为d ，钢板厚度均为t ，其剪切面面积和剪力大小分别为（）。
A 、241d π和12P B 、241d π和PC 、dt和12P D 、dt 和P5、结构受力如下图所示，下列结论中完全正确的为（） A 、qa Q A 43=右，qa Q C 41=； B 、243qa M A=，241qa M B -=；C 、梁内最大正弯矩发生在跨中C 截面，其241qa M C =； D 、梁内C 截面上的内力为：241qa M C=，qa Q c 41-=三、填空题（5×3=15分）1、作用力与反作用力大小，方向，作用在。
2、低碳钢拉伸可以分成：阶段，阶段，阶段， 阶段。
3、梁的扰曲线微分方程：EI x M dxy d )(22-=中，EI 称为梁的它反映了梁抗弯曲变形的能力。
4、大柔度压杆的临界力cr P =。
5、下图中所示矩形对Z 轴的惯性矩Z I =。
四、作下面梁的剪力图和弯矩图（10分+10分=20分）五、计算题（第一题8分，第二题12分，第三题20分，共40分）1、求下图多跨梁中支座处的约束反力。
工程力学模拟试卷（A ）参考答案及评分标准一、 判断题（每小题3分，共24分）1 > V ； 2、x ； 3、x ； 4、V ； 5、 x ； 6、 V ； 7、 x ； 8、 Vo二、 选择题（每小题3分，共30分）1 > B; 2、A; 3、C; 4、C; 5、B; 6、 D; 7、A; 8、C; 9、D; 10、B 。
三、 作图解答题（每题6分，共12分）q1 •解：（1）分解载荷为均布载荷q ，集中力2几 L（1(£) -在均布载荷q 单独作用下 ' 5 384E/（2分）集中力2P 单独作用下p/3(f )= ----------- 3P 24EJ（2分）（2）查表叠加T5ql 4 Pl 3（1分） 384E/ 24EI2、答：构件受力图如图。
（3分）理由如下：不计自重时BC为二力构件，B,C较受力必过BC连线,且= F c o而AB件在B处受力F〃，且F, =F；;AB件在A较的约束力为F A O AB件受到匕化片三个力的作用，据三力汇交定理可定的方向。
（3分）四、计算题（1题12分）1、解；AB段轴力：N严FTOkN轴力图如右10kN+一10kN (3分)M = “AB + “BC（2分）翌 +凹一10X"N X400M* -咲10皿400呦EA t EA. 200 xl O3MPa xlOOmtn22(X) x 103MPax50/^2= 0.2 —（）.4 = —0.2加加（4 分）2、题（8分）解：冲裁须满足Qhq（ 1 分），由T = — >T b F > A T T b（1 分）A T=7CcltA r（2分）F > 7tdtT b =3.14x1 Smin x 5 min x 400MPa = 113O4O7VF>=ll3kN（4 分）五、解（1）由对称得约束力F A=F H=^；（2分）剪力图和弯矩图见下图；（4分）（2）最大弯矩发生在梁屮部截而上，M M（I =Pm（2分）由式M Max<W z[a] , EP Pm< W z[a]代入有关数，（3 分）得Pm< 0.0981x10 3zn3 X 10Nm =981Nm 即P=981N 为最大集中载荷。
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。
一、简答题（5×4分=20分）1、 何谓应力集中现象？应力集中现象对脆性材料和塑性材料的不利影响是否相同？答：杆件在受力时，由于杆件截面尺寸的突然改变而使局部区域出现应力急剧增大的现象称为应力集中。
对脆性材料杆件，应力集中现象是非常不利的，而塑性材料杆件对应力集中现象的反应则缓和的多。
2、 在集中力作用处，梁的剪力图和弯矩图各有何特点？在集中力偶处，梁的剪力图和弯矩图各有何特点？答：在集中力处，梁的剪力图发生突变，其突变值等于集中力的数值；梁的弯矩图发生转折。
在集中力偶处，剪力图无变化，弯矩图发生突变，其突变值等于集中力偶的力偶矩值。
3、 图示挑梁，为什么要制作成其截面由根部到端部逐渐减小的形式？答：若从截面沿梁长的变化上来考虑梁的经济合理性，那么，最理想的变截面梁，是使梁的各截面上的最大应力同时达到材料的容许应力，即，即各截面的抗弯截面模量应该与截面上的弯矩成正比。
图示挑梁的弯矩图呈抛物线变化，挑梁根部截面的弯矩值最大，越到端部，其截面上的弯局值越小。
故挑梁的截面，制成根部最大，到端部逐渐减小是经济合理的，另外一方面还可以减小构件的自重。
4、 5、 压杆的柔度λ度综合地反映了压杆的长度、截面的形状与尺寸以及压杆的杆端约束对临界应力的影响。
二、填空题（5×2分=10分）12、图示梁中，n-n3、欧拉公式用来计算压杆的 临界力，它只适用于 大柔度 杆。
三、计算题（70分）四、1、图示结构中，AC 和BC 均为边长a=100mm 正方形截面木杆，AB 为直径d=14mm 的圆形截面钢杆。
已知P=16kN ，木材的容许应力[σ]木=10MPa ，钢材的容许应力[σ]钢=160 MPa ，试分别校核木杆和钢杆的强度。
（15分）解：对整体进行分析易得：N A N B kN对C 点进行受力分析： N AC +12N BC =P=16N AC -BC =0得N ACkN N BC对B 点进行受力分析： N AB因此得σ23 M max σmax =m axZM W=m ax 383M b≤[σ] 得：b =0.083m=83mm那么h=1.5b=125mm4、 用钢板制成的工字形截面梁其尺寸及梁上荷载如图所示，已知P=90kN ，钢材的容许应力[σ]=160MPa ，[τ]=100MPa ，试全面校核梁的强度。
《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 。
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。
工程结构a卷期末考试题及答案一、选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分。
每小题只有一个正确答案，请将正确答案的字母填入题后括号内。
）1. 下列关于材料力学性质的描述中，不正确的是（）。
A. 弹性模量表示材料抵抗形变的能力B. 屈服强度表示材料开始发生塑性变形的应力C. 疲劳强度是材料在反复加载下发生断裂的应力D. 材料的硬度与其韧性成正比答案：D2. 在结构力学中，静定结构是指（）。
A. 内力和位移均可唯一确定的结构B. 内力唯一确定，位移无法确定的结构C. 内力无法确定，位移可唯一确定的结构D. 内力和位移均无法唯一确定的结构答案：A3. 根据结构动力学理论，下列说法正确的是（）。
A. 自由振动的频率与结构的阻尼无关B. 阻尼越大，结构的自振频率越高C. 阻尼越小，结构的自振频率越低D. 阻尼越大，结构的自振频率越低答案：A4. 在混凝土结构设计中，下列哪种钢筋用于承受拉力（）。
A. 光圆钢筋B. 螺纹钢筋C. 冷拔钢筋D. 所有钢筋答案：B5. 钢结构设计中，下列哪种连接方式不属于焊接连接（）。
A. 闪光焊B. 电弧焊C. 螺栓连接D. 点焊答案：C6. 在结构分析中，下列哪种方法不适用于求解静定结构（）。
A. 弯矩分配法B. 虚功原理C. 力法D. 位移法答案：B7. 根据土力学原理，下列哪种土体的压缩性最强（）。
A. 砂土B. 粘土C. 砾石D. 岩石答案：B8. 在桥梁工程中，下列哪种类型的桥梁属于悬索桥（）。
A. 梁桥B. 拱桥C. 斜拉桥D. 悬索桥答案：D9. 在高层建筑结构设计中，下列哪种因素对结构稳定性影响最大（）。
A. 材料强度B. 结构高度C. 结构形式D. 地基承载力答案：C10. 根据抗震设计规范，下列哪种结构的抗震性能最好（）。
A. 砖混结构B. 钢筋混凝土框架结构C. 钢结构D. 木结构答案：C二、填空题（本题共5小题，每小题2分，共10分。
请在每小题的空格中填入正确答案。
第 1 页 共 2 页----------------------------装--------------------------订----------------------线-----------------------------一、填空题：（每空1分，共20分）1、绝对运动：沿AB 的直线（2分） 相对运动：圆弧曲线 （2分） 牵连运动：直线平动（2分）2、解：1）求支座的约束反力。
由平衡方程得F A ＝12.75kN F B ＝36.25kN （2分）3、每个2分。
3、（4分）4、专业： 材料专业 课程名称： 工程力学3 学分： 5 试卷编号（C ）ϕ ϕn（2分） （2分）（4分）（1分） m N 76405004009550955011⋅=⨯==n P M m N 3060M 400160M 12⋅==m N 4580M 400240M 13⋅==m N 7640⋅m N 4580⋅()-（1分）（1分）（3分）第 2 页 共 2 页----------------------------装--------------------------订----------------------线-----------------------------二、1解：（1）取BC 杆为研究对象，画其受力图；列平衡方程求C 点处约束。
（2）取整体为研究对象画受力图。
2、解：（1）校核CD 杆的强度。
230a 3a 20M P N P N CD CD A =⇒=⋅-⋅=∑（2分）[]σMP A N σCD CD <=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==-a 4.119102014.32410253623（3分） 故，CD 杆满足强度要求。
（2）求结构的许可荷载[P]。
[]N P σA P σA N σA N σCD CD CD k 5.33][32][≤⇒≤⇒≤⇒≤=取[P]=33.5kN （4分） 3、解：1）校核铆钉的剪切强度。
