工程力学习题 及最终答案

第一章静力学的基本概念受力图第二章 平面汇交力系2-1解：由解析法，23cos 80RX F X P P Nθ==+=∑12sin 140RY F Y P P Nθ==+=∑故：22161.2R RX RY F F F N=+=1(,)arccos2944RYR RF F P F '∠==2-2解：即求此力系的合力，沿OB 建立x 坐标，由解析法，有123cos45cos453RX F X P P P KN==++=∑13sin 45sin 450RY F Y P P ==-=∑故： 223R RX RY F F F KN=+= 方向沿OB 。

2-3 解：所有杆件均为二力杆件，受力沿直杆轴线。

（a ） 由平衡方程有：0X =∑sin 300AC AB F F -=0Y =∑cos300AC F W -=0.577AB F W=（拉力）1.155AC F W=（压力）（b ） 由平衡方程有：0X =∑ cos 700AC AB F F -=0Y =∑sin 700AB F W -=1.064AB F W=（拉力）0.364AC F W=（压力）（c ） 由平衡方程有：0X =∑cos 60cos300AC AB F F -=0Y =∑sin 30sin 600AB AC F F W +-=0.5AB F W= (拉力)0.866AC F W=（压力）（d ） 由平衡方程有：0X =∑sin 30sin 300AB AC F F -=0Y =∑cos30cos300AB AC F F W +-=0.577AB F W= (拉力)0.577AC F W= (拉力)2-4 解：（a ）受力分析如图所示：由x =∑ 22cos 45042RA F P -=+15.8RA F KN∴=由Y =∑ 22sin 45042RA RB F F P +-=+7.1RB F KN∴=(b)解：受力分析如图所示：由x =∑3cos 45cos 45010RA RB F F P ⋅--=0Y =∑1sin 45sin 45010RA RB F F P ⋅+-=联立上二式，得：22.410RA RB F KN F KN==2-5解：几何法：系统受力如图所示三力汇交于点D ，其封闭的力三角形如图示所以：5RA F KN= （压力）5RB F KN=（与X 轴正向夹150度）2-6解：受力如图所示：已知，1R F G = ，2AC F G =由x =∑cos 0AC r F F α-=12cos G G α∴=由0Y =∑ sin 0AC N F F W α+-=22221sin N F W G W G G α∴=-⋅=--2-7解：受力分析如图所示，取左半部分为研究对象由x =∑cos 45cos 450RA CB P F F --=0Y =∑sin 45sin 450CBRA F F '-=联立后，解得：0.707RA F P=0.707RB F P=由二力平衡定理0.707RB CB CBF F F P '===2-8解：杆AB ，AC 均为二力杆，取A 点平衡由x =∑cos 60cos300AC AB F F W ⋅--=0Y =∑sin 30sin 600AB AC F F W +-=联立上二式，解得：7.32AB F KN=-（受压）27.3AC F KN=（受压）2-9解：各处全为柔索约束，故反力全为拉力，以D ，B 点分别列平衡方程（1）取D 点，列平衡方程由x =∑sin cos 0DB T W αα-=DB T Wctg α∴==（2）取B 点列平衡方程：由0Y =∑sin cos 0BDT T αα'-=230BD T T ctg Wctg KN αα'∴===2-10解：取B 为研究对象：由0Y =∑sin 0BC F P α-=sin BC PF α∴=取C 为研究对象：由x =∑cos sin sin 0BCDC CE F F F ααα'--=由0Y =∑ sin cos cos 0BC DC CE F F F ααα--+=联立上二式，且有BCBC F F '= 解得：2cos 12sin cos CE P F ααα⎛⎫=+⎪⎝⎭取E 为研究对象：由0Y =∑ cos 0NH CEF F α'-=CECE F F '= 故有：22cos 1cos 2sin cos 2sin NH P PF ααααα⎛⎫=+= ⎪⎝⎭2-11解：取A 点平衡：x =∑sin 75sin 750AB AD F F -=0Y =∑cos 75cos 750AB AD F F P +-=联立后可得： 2cos 75AD AB PF F ==取D 点平衡，取如图坐标系：x =∑cos5cos800ADND F F '-=cos5cos80ND ADF F '=⋅由对称性及ADAD F F '=cos5cos5222166.2cos80cos802cos 75N ND AD P F F F KN'∴===⋅=2-12解：整体受力交于O 点，列O 点平衡由x =∑cos cos300RA DC F F P α+-=0Y =∑sin sin 300RA F P α-=联立上二式得：2.92RA F KN=1.33DC F KN=（压力）列C 点平衡x =∑405DC AC F F -⋅=0Y =∑ 305BC AC F F +⋅=联立上二式得： 1.67AC F KN=（拉力）1.0BC F KN=-（压力）2-13解：（1）取DEH 部分，对H 点列平衡x =∑05RD REF F '= 0Y =∑05RD F Q =联立方程后解得： 5RD F Q =2REF Q '=（2）取ABCE 部分，对C 点列平衡x =∑cos 450RE RA F F -=0Y =∑sin 450RB RA F F P --=且RE REF F '=联立上面各式得： 22RA F Q =2RB F Q P=+（3）取BCE 部分。

《工程力学》考试复习题库(含答案)一、选择题1. 工程力学是研究（）A. 材料力学性能B. 力的作用和物体运动规律C. 结构的计算和分析D. 机器的设计与制造答案：B2. 在静力学中，力的作用效果取决于（）A. 力的大小B. 力的方向C. 力的作用点D. A、B、C均正确答案：D3. 平面汇交力系的平衡条件是（）A. 力的代数和为零B. 力矩的代数和为零C. 力的投影和为零D. 力的投影和为零且力矩的代数和为零答案：D4. 拉伸或压缩时，杆件横截面上的正应力等于（）A. 拉力或压力B. 拉力或压力除以横截面面积C. 拉力或压力乘以横截面面积D. 拉力或压力除以杆件长度答案：B5. 材料在屈服阶段之前，正应力和应变的关系符合（）A. 胡克定律B. 比例极限C. 屈服强度D. 断裂强度答案：A二、填空题1. 工程力学中的基本单位有（）、（）、（）。

答案：米、千克、秒2. 二力平衡条件是：作用在同一个物体上的两个力，必须（）、（）、（）。

答案：大小相等、方向相反、作用在同一直线上3. 材料的弹性模量表示材料在弹性范围内抵抗（）的能力。

答案：变形4. 在剪切力作用下，杆件横截面沿剪切面发生的变形称为（）。

答案：剪切变形5. 梁的挠度是指梁在受力后产生的（）方向的位移。

答案：垂直三、判断题1. 力偶的作用效果只与力偶矩大小有关，与力偶作用点位置无关。

（）答案：正确2. 在拉伸或压缩过程中，杆件的横截面面积始终保持不变。

（）答案：正确3. 材料的屈服强度越高，其抗断裂能力越强。

（）答案：错误4. 在受弯构件中，中性轴是弯矩等于零的轴线。

（）答案：错误5. 梁的挠度曲线是梁的轴线在受力后的实际位置。

（）答案：正确四、计算题1. 一根直径为10mm的圆形杆，受到轴向拉力1000N的作用。

求杆件的伸长量。

答案：杆件的伸长量约为0.005mm。

2. 一根简支梁，受到均布载荷q=2kN/m的作用，跨度l=4m。

求梁的最大挠度。

工程力学本科试题及答案一、选择题（每题5分，共40分）1. 在下列关于力的说法中，正确的是（）A. 力是矢量，有大小和方向，但没有作用点B. 力是标量，只有大小，没有方向C. 力是矢量，有大小和方向，作用点在力的作用线上D. 力是标量，只有大小，作用点在力的作用线上答案：C2. 在平面汇交力系中，力的分解方法通常有（）A. 正交分解法B. 平行四边形法C. 力的三角形法D. A、B和C都是答案：D3. 下列关于力矩的说法中，正确的是（）A. 力矩是标量，没有方向B. 力矩是矢量，有大小和方向C. 力矩是矢量，只有大小D. 力矩是标量，只有方向答案：B4. 在下列关于约束的说法中，错误的是（）A. 约束是限制物体运动的条件B. 约束可以是主动约束，也可以是被动约束C. 约束可以是固定约束，也可以是移动约束D. 约束不能是力的作用答案：D5. 下列关于静定和超静定结构的说法中，正确的是（）A. 静定结构的未知反力个数等于约束个数B. 超静定结构的未知反力个数小于约束个数C. 静定结构的未知反力个数小于约束个数D. 超静定结构的未知反力个数等于约束个数答案：A6. 在下列关于应力与应变的关系中，正确的是（）A. 应力与应变成正比B. 应力与应变成反比C. 应力与应变无关D. 应力与应变成非线性关系答案：A7. 下列关于材料力学性能的说法中，错误的是（）A. 弹性模量越大，材料越硬B. 泊松比越大，材料越脆C. 延伸率越大，材料塑性越好D. 断面收缩率越大，材料韧性越好答案：B8. 在下列关于梁的弯曲的说法中，正确的是（）A. 梁的弯曲应力与梁的长度成正比B. 梁的弯曲应力与梁的截面惯性矩成反比C. 梁的弯曲应力与梁的弹性模量无关D. 梁的弯曲应力与梁的截面形状无关答案：B二、填空题（每题10分，共40分）9. 平面汇交力系中，力的分解方法有__________和__________。

答案：正交分解法、平行四边形法10. 材料力学性能指标主要有__________、__________、__________和__________。

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。

工程力学复习题及参考答案一、选择题1. 下列哪个物理量不属于力的基本特征？A. 大小B. 方向C. 作用点D. 速度答案：D2. 在平面汇交力系中，力的合力等于各分力的代数和，这个结论适用于下列哪种情况？A. 力系中各力大小相等B. 力系中各力方向相同C. 力系中各力作用在同一点D. 力系中各力作用在同一平面内答案：C3. 在空间力系中，力的合力在任意轴上的投影等于各分力在该轴上的投影之和，这个结论适用于下列哪种情况？A. 空间力系中各力作用在同一平面B. 空间力系中各力作用在同一物体C. 空间力系中各力大小相等D. 空间力系中各力方向相同答案：B二、填空题4. 在静力学中，力的三要素是________、________和________。

答案：大小、方向、作用点5. 平面汇交力系的平衡方程为________和________。

答案：合力等于零、力矩等于零6. 一个物体在空间中受到三个力的作用，若这三个力的大小分别为F1、F2和F3，且满足________，则该物体处于平衡状态。

答案：F1 + F2 + F3 = 0三、判断题7. 在平面力系中，若力的合力为零，则物体一定处于平衡状态。

（）答案：错误8. 力矩的作用效果与力的作用点无关。

（）答案：错误9. 在空间力系中，若力的合力为零，则物体一定处于平衡状态。

（）答案：错误四、计算题10. 一根长度为2m的杆AB，A端固定，B端悬挂重100N的物体。

求杆AB所受的力及A端的反力。

答案：设杆AB与水平方向的夹角为θ，则sinθ = 100N / (2m 9.8m/s^2) = 0.5θ = 30°杆AB所受的力为100N，方向垂直向上。

A端的反力为100N，方向垂直向下。

11. 一根均匀杆AB，长为2m，重50N，A端固定，B端悬挂重80N的物体。

求杆AB与水平方向的夹角θ及A端的反力。

答案：设杆AB与水平方向的夹角为θ，则sinθ = (50N + 80N) / (2m 9.8m/s^2) = 0.65θ = 40°A端的反力为(50N + 80N) cosθ = 121.5N，方向垂直向上。

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_______。

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。

工程力学考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 工程力学中，下列哪一项不是力学的基本概念？A. 力B. 位移C. 速度D. 功答案：C2. 在静力学中，物体处于平衡状态的必要条件是：A. 合力为零B. 合力矩为零C. 合力和合力矩都为零D. 只有合力为零答案：C3. 材料力学中，下列哪一项不是基本假设？A. 均匀性假设B. 连续性假设C. 各向异性假设D. 小变形假设答案：C4. 梁在弯曲时，下列哪一项是正确的？A. 梁上任意截面的弯矩相等B. 梁上任意截面的剪力相等C. 梁上任意截面的弯矩和剪力都相等D. 梁上任意截面的弯矩和剪力都不相等答案：D5. 在拉伸和压缩实验中，下列哪一项不是材料的基本力学性能？A. 弹性模量B. 屈服强度C. 疲劳强度D. 抗拉强度答案：C6. 材料力学中，下列哪一项不是应力集中的影响因素？A. 几何形状B. 材料性质C. 加载方式D. 温度变化答案：D7. 在扭转实验中，圆轴的扭转角与下列哪一项无关？A. 扭矩B. 材料的剪切模量C. 轴的极惯性矩D. 轴的长度答案：D8. 材料力学中，下列哪一项不是梁的弯曲变形的基本形式？A. 纯弯曲B. 偏心弯曲C. 剪切弯曲D. 复合弯曲答案：C9. 在受压构件中，下列哪一项不是影响稳定性的因素？A. 截面形状B. 材料性质C. 长度D. 温度答案：D10. 材料力学中，下列哪一项不是疲劳破坏的特点？A. 循环加载B. 低应力水平C. 局部应力集中D. 无明显塑性变形答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 牛顿第二定律表明，物体的加速度与作用在其上的合力成正比，与物体的质量成反比，其数学表达式为：_______。

答案：F=ma2. 材料力学中的应力定义为：单位面积上的_______。

答案：力3. 梁的挠度是指梁在受载后的_______。

答案：垂直位移4. 材料的弹性模量是描述材料_______的物理量。

答案：弹性变形5. 材料力学中，梁的剪力图是表示梁上任意截面处_______的图形。

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。

工程力学课后单选题100道及答案解析1. 力的三要素是（）A. 大小、方向、作用点B. 大小、方向、作用线C. 大小、作用点、作用线D. 方向、作用点、作用线答案：A解析：力的三要素是大小、方向、作用点。

2. 两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，则这两个力（）A. 平衡B. 不平衡C. 不一定平衡D. 无法确定答案：C解析：这两个力作用在同一物体上时平衡，作用在不同物体上时不平衡。

3. 作用在刚体上的力可以（）A. 沿作用线移动B. 任意移动C. 平行移动D. 不能移动答案：A解析：作用在刚体上的力可以沿其作用线移动，不改变其对刚体的作用效果。

4. 约束反力的方向总是与约束所能阻止的物体的运动趋势的方向（）A. 相同B. 相反C. 垂直D. 成一定角度答案：B解析：约束反力的方向总是与约束所能阻止的物体的运动趋势的方向相反。

5. 光滑接触面的约束反力总是沿接触面的（）指向被约束物体。

A. 切线B. 法线C. 任意方向D. 无法确定答案：B解析：光滑接触面的约束反力总是沿接触面的法线指向被约束物体。

6. 平面汇交力系合成的结果是（）A. 一个力B. 一个力偶C. 一个合力偶和一个合力D. 不能确定答案：A解析：平面汇交力系合成的结果是一个合力。

7. 平面汇交力系平衡的必要和充分条件是该力系的（）为零。

A. 合力B. 合力偶C. 主矢D. 主矩答案：A解析：平面汇交力系平衡的必要和充分条件是该力系的合力为零。

8. 平面力偶系平衡的必要和充分条件是（）A. 各力偶矩的代数和为零B. 各力偶矩相等C. 各力偶矩的矢量和为零D. 各力偶在同一平面内答案：A解析：平面力偶系平衡的必要和充分条件是各力偶矩的代数和为零。

9. 平面一般力系向作用面内一点简化，得到一个主矢和一个主矩。

当主矢为零，主矩不为零时，该力系简化的结果为（）A. 合力B. 合力偶C. 平衡D. 无法确定答案：B解析：主矢为零，主矩不为零时，简化结果为合力偶。

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。

(完整版)工程力学课后习题答案一、选择题1. 在静力学中，刚体是指（）A. 不可变形的物体B. 受力后不发生变形的物体C. 受力后变形很小的物体D. 受力后变形可以忽略的物体答案：D2. 平面汇交力系的平衡方程是（）A. ΣF = 0B. ΣF_x = 0，ΣF_y = 0C. ΣM = 0D. ΣM_x = 0，ΣM_y = 0答案：B3. 在材料力学中，胡克定律适用于（）A. 弹性体B. 塑性体C. 非线性体D. 理想弹性体答案：D二、填空题1. 静力学的基本公理有：______、______、______。

答案：力的平行四边形法则、二力平衡公理、力的可传递性公理2. 材料力学的任务是研究材料在______、______、______作用下的力学性能。

答案：外力、温度、湿度3. 轴向拉伸和压缩时，应力与应变的关系可表示为______。

答案：σ = Eε三、计算题1. 题目：一重10kg的物体，受到两个力的作用，如图所示。

求两个力的合力大小和方向。

答案：解：首先，将重力分解为水平和竖直两个方向的分力。

重力大小为F_g = mg = 10 × 9.8 = 98N。

水平方向分力为F_x = F_g × cos30° = 98 × 0.866 = 84.82N竖直方向分力为F_y = F_g × sin30° = 98 × 0.5 = 49N设合力大小为 F，合力方向与水平方向的夹角为α。

根据力的平行四边形法则，可得：F_x = F × cosαF_y = F × sinα联立以上两个方程，解得：F = √(F_x^2 + F_y^2) = √(84.82^2 + 49^2)≈ 95.74Nα = arctan(F_y / F_x) ≈ 28.96°所以，合力大小为 95.74N，方向与水平方向的夹角为28.96°。

工程力学试题及答案一、选择题1. 在工程力学中，静水压力是指：A. 液体内部任意一点的压力B. 液体对容器壁的压力C. 液体对容器底部的压力D. 液体对容器底部和侧壁的压力答案：D2. 根据胡克定律，弹簧的伸长或压缩量与施加在其上的力成正比，其比例常数称为：A. 弹性模量B. 泊松比C. 剪切模量D. 弹簧常数答案：D3. 材料力学中，材料的屈服强度是指：A. 材料开始发生永久变形时的应力B. 材料达到最大应力时的强度C. 材料发生断裂时的应力D. 材料在弹性范围内的应力答案：A二、简答题1. 请简述材料的弹性模量和剪切模量的区别。

弹性模量是描述材料在单轴拉伸或压缩时，应力与应变的比值，反映材料的抗拉或抗压能力。

剪切模量则是描述材料在剪切应力作用下，剪切应力与剪切应变的比值，反映材料的抗剪能力。

2. 什么是材料的泊松比，它在工程应用中有何意义？泊松比是材料在单轴拉伸或压缩时，横向应变与纵向应变的比值。

它描述了材料在受力时横向尺寸的变化情况，对于工程设计中预测材料变形和应力分布具有重要意义。

三、计算题1. 已知一圆柱形储水罐，直径为2米，水深为5米。

求水对罐底部的静水压力。

解：首先计算水对底部的压力，公式为 \( P = \rho g h \)，其中 \( \rho \) 为水的密度（1000 kg/m³），\( g \) 为重力加速度（9.81 m/s²），\( h \) 为水深。

代入数值，\( P = 1000 \times 9.81 \times 5 \) N/m² = 49050 N/m²。

然后计算压力作用面积，\( A = \pi r^2 \)，其中 \( r \) 为半径，\( r = 1 \) 米。

代入数值，\( A = 3.1416 \) m²。

最后计算总压力 \( F = P \times A \)，\( F = 49050 \times 3.1416 \) N ≈ 154000 N。

工程力学试题（一）一、填空题（每题5分，共25分）1、图示结构受力矩为M=10 KN.m的力偶作用。

若a=1m ,各杆的自重不计。

则固定铰支座D的反力的大小为＿＿＿方向为＿＿＿。

2、空间一般力系有＿＿＿个独立的平衡方程；平面平行力系有＿＿＿个独立的平衡方程。

3、杆件的基本变形一般有＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿等四种。

而应变只有＿＿＿＿和＿＿＿＿两种。

4、用积分法求图示梁的挠曲线时，挠曲线方程要分为________段。

确定积分常数使用的边界条件是_______________；使用的连续条件是_______________。

5、两端铰支的细长压杆，长为l，直径为d，其柔度=＿＿＿＿。

二、计算题（本题15分）图示结构由丁字型梁ABC、直梁CE与支持DH组成，C、D电为铰接，均不计自重。

已知：q=200kN·m，L=2m。

试求固定端A处的反力。

三、计算题（本题15分）作图示梁的剪力图和弯矩图。

四、计算题（本题15分）图示铸铁制外伸梁，截面为T形，受力如图，截面对形心轴Z的轴惯矩Iz=7.63*10^(-6)m^4。

已知材料的许用拉应力[σ+]=30 MPa，许用压应力[σ-]=100MPa，试校核梁的正应力强度。

五、计算题（本题15分）试校核电机轴的强度。

已知：六、计算题（本题15分）图示滑套B可沿OC杆滑动，与B铰接的滑块可在水平滑道内运动，L=30cm。

设在图示φ=30°位置时，ω=0.2 rad/s。

试用合成运动的方法求滑块的速度。

工程力学试题二一、判断题（本大题共5小题，每小题2分，共10分）请在每小题后面的括号中正确的请填√，错误的填×1、凡在两个力作用下的构件称为二力构件。

（）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、纯弯曲梁横截面上任一点，既有正应力也有剪应力。

（）4、压杆通常在强度破坏之前便丧失稳定。

（）5、长为3m 的圆轴在扭矩作用下产生变形为50，则其不满足2 0/m的刚度要求。

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°。

工程力学习题及最终答案(总63页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--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 。

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

习题2-1图NN22-3 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?。

使 a )合力F R =, 方向沿x 轴。

b)合力为零。

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?角。

2习题2-2图(b )F 1F 1F 2习题2-3图(a )F 1习题2-4图2-6 画出图中各物体的受力图。

F12习题2-5图(b) B(a)A(c)(d)(eA42-7 画出图中各物体的受力图。

) 习题2-6图(b ))(d(a ) A BC DB ABCB52-8 试计算图中各种情况下F 力对o 点之矩。

2-9 求图中力系的合力F R 及其作用位置。

习题2-7图习题2-8图P(d )(c ))) 1F 362-10 求图中作用在梁上的分布载荷的合力F R 及其作用位置。

q 1=600N/m2习题2-9图F 3F 2( c1F 4F 372-11 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。

第三章 静力平衡问题q=4kN/m( b )q( c )习题2-10图B习题2-11图8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/mm 2，若?=30?, 求工件D 所受到的夹紧力F D 。

《工程力学》试题及参考答案一、填空题：1.受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为。

2.构件抵抗的能力称为强度。

3.圆轴扭转时，横截面上各点的切应力与其到圆心的距离成比。

4.梁上作用着均布载荷，该段梁上的弯矩图为。

5.偏心压缩为的组合变形。

6.柔索的约束反力沿离开物体。

7.构件保持的能力称为稳定性。

8.力对轴之矩在情况下为零。

9.梁的中性层与横截面的交线称为。

10.图所示点的应力状态，其最大切应力是。

11.物体在外力作用下产生两种效应分别是。

12.外力解除后可消失的变形，称为。

13.力偶对任意点之矩都。

14.阶梯杆受力如图所示，设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A，弹性模量为E，则杆中最大正应力为。

15.梁上作用集中力处，其剪力图在该位置有。

16.光滑接触面约束的约束力沿指向物体。

17.外力解除后不能消失的变形，称为。

18.平面任意力系平衡方程的三矩式，只有满足三个矩心的条件时，才能成为力系平衡的充要条件。

19.图所示，梁最大拉应力的位置在点处。

20.图所示点的应力状态，已知材料的许用正应力[σ]，其第三强度理论的强度条件是。

21.物体相对于地球处于静止或匀速直线运动状态，称为。

22.在截面突变的位置存在集中现象。

23.梁上作用集中力偶位置处，其弯矩图在该位置有。

24.图所示点的应力状态，已知材料的许用正应力[σ]，其第三强度理论的强度条件是。

25.临界应力的欧拉公式只适用于杆。

26.只受两个力作用而处于平衡状态的构件，称为。

27.作用力与反作用力的关系是。

28.平面任意力系向一点简化的结果的三种情形是。

29.阶梯杆受力如图所示，设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A，弹性模量为E，则截面C的位移为。

30.若一段梁上作用着均布载荷，则这段梁上的剪力图为。

二、计算题：1.梁结构尺寸、受力如图所示，不计梁重，已知q=10kN/m，M=10kN·m，求A、B、C处的约束力。

2.铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示，C为截面形心。

工程力学试题及答案(全)一、选择题（每题2分，共20分）1. 在静力学中，力的基本要素包括以下哪几项？A. 力的大小B. 力的方向C. 力的作用点D. 力的作用时间答案：ABC2. 下列关于约束反力的说法，正确的是：A. 约束反力总是与物体运动方向相反B. 约束反力总是与物体受到的主动力相等C. 约束反力总是垂直于约束面D. 约束反力的大小和方向与物体的运动状态有关答案：C3. 在平面汇交力系中，力的投影是指：A. 力在坐标轴上的分量B. 力在坐标平面上的投影长度C. 力在物体表面上的投影长度D. 力在坐标系中的位置答案：B4. 平面力偶的作用效果取决于以下哪个因素？A. 力偶的大小B. 力偶的方向C. 力偶的作用点D. 力偶的转向答案：A5. 下列关于功的说法，正确的是：A. 功是力与物体位移的乘积B. 功是力与物体位移在同一方向上的投影的乘积C. 功是力与物体位移的乘积再乘以2D. 功是力与物体位移的乘积再除以2答案：B二、填空题（每题3分，共30分）6. 在静力学中，力的单位是______，符号为______。

答案：牛顿，N7. 二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力，大小______，方向______，作用线______。

答案：相等，相反，共线8. 力矩的符号是______，力矩的单位是______。

答案：M，N·m9. 平面汇交力系平衡的充要条件是：各力在x轴上的投影之和______，各力在y轴上的投影之和______，各力对任意点的力矩之和______。

答案：等于零，等于零，等于零10. 功的计算公式是______，符号为______。

答案：W = F·S，W三、判断题（每题2分，共20分）11. 力偶的作用效果与力偶的大小、方向和作用点有关。

（）答案：错误12. 在平面力偶系中，力偶的转向改变，其作用效果不变。

（）答案：正确13. 功的正负取决于力与位移的方向关系，当力与位移同向时，功为正。