工程力学试题四及答案
一、单选题(每题2分)
1. 关于平衡力系，以下各种说法中正确的是：（ ）
A 平衡力系在任何轴上投影的代数和都等于零
B 平衡力系在任何轴上投影的代数和一定不等于零
C 平衡力系只在两相互垂直的坐标轴上投影代数和才分别等于零
D 平衡力系在任何轴上投影的代数和不一定不等于零
2. 单元体上（ ）与材料无关。
A 最大剪应力；
B 体积应变；
C 体积改变比能；
D 形状改变比能
3. 两个力在同一轴上投影相等，此两力的大小（ ）。
A 一定相等；
B 一定不相等；
C 不一定相等；
D 以上答案均不对
4. 梁产生弯曲变形时，凡是挠度为零的截面，其转角是（ ）为零的。
A 一定；
B 一定不；
C 不一定
5. 指出图示简支梁（如图所示）m -n 截面上的弯矩及其符号是（ ）
A －Pac /L ；
B Pac /L ；
C -Pbc/L ；
D Pbc/L
6. 在弹性范围内，把弹簧伸长加倍，则拉力作的功（ ）。
A 不变；
B 加倍；
C 增加了3倍；
D 增加了4倍
7. 平面任意力系平衡的必要和充分条件也可以用三力矩式平衡方程
()()()0,0,0A
B
C
M M M ===∑∑∑F F F 表示，这组平衡方程在使用中的附加
条件为（ ）
A 投影轴x 轴不垂直于A 、
B 或B 、
C 连线 B 投影轴y 轴不垂直于 A 、B 或B 、C 连线
C 投影轴x 轴垂直于y 轴
D A 、B 、C 三点不在同一直线上
8. 如图所示，已知物体自重G =100N ，压力F P =100N ，物体与固定平面间的摩擦
因数为f =0.5，则物体与固定面间的摩擦力为：（ ）
A
F =100N ；B F
=50N (a)；C F
=25N (b) ；D F =86.6N (c)
9. 在圆轴扭转变形时，其它条件不变，若轴的长度增加一倍，扭转角是原来的
（
）。
A 1倍；
B 2倍；
C 3倍；
D 4倍；
10. 图示应力状态，用第一强度理论校核时，其相当应力为：
A
B
C
D
二、判断题(每题1分)
1. 两个点沿同一圆周运动，全加速度较大的点，其法向加速度一定较大。（ ）
2. 将力沿空间坐标轴分解，所得的结果应看作是代数量。（ ）
3. 摩擦力的方向总是与物体的运动或运动趋势方向相反。（ ）
4. 点的法向加速度与速度大小成正比。（ ）
5. 速度瞬心位置不断变换的过程就是刚体平面运动的过程。（ ）
6. 双曲柄连杆机构中的连杆属于平动，连杆上各点轨迹为相同的曲线，而且是
平行。（ ）
7. 两个点沿同一圆周运动，若两个点的法向加速度大小相等，则在这段时间内
两点的全加速度大小必相等。（ ）
1r σ=1r στ
=1r σ=12r στ
=
8. 扭矩的正负号可按如下方法来规定：运用右手螺旋法则，四指表示扭矩的转
向，当拇指指向与截面外法线方向相同时规定扭矩为正；反之，规定扭矩为负。（ ）
9. 如微元体处于纯剪切应力状态，因而微元体内任何方向的斜截面上均没有正
应力。（ ）
10. 凡是平面运动都可以分解为平动加转动。反过来，凡是平动与转动合成的结
果都一定是平面运动。（ ）
三、简答题(每题5分)
1. 何谓惯性半径？何谓柔度？
2. 两电线杆之间的电缆中间总是下垂，能不能将电缆拉成直线？为什么？
3. 能否将作用于三角架 AB 杆上的力 F ，沿其作用线移到 BC 杆上，而使 A 、
B 、
C 铰链处的约束反力 保持不变？
4. 在平面汇交力系的平衡方程中，可否取两个力矩方程，或一个力矩方程和一
个投影方程？这时，其矩心和投影轴的选择有什么限制？
四、计算分析题(每题10分)
1. 齿轮A 以转速30 n r/min 旋转，带动另一齿轮B ，刚连于齿轮B 的鼓轮D 亦
随同转动并带动物体C 上升。半径1r 、2r 与3r 各为0.3 m 、0.5 m 与0.2 m 。试求C 上升的速度。
2. 如图所示三种情况中，已知P 200N,100N,30G F α===︒，物块与支承面间的
静摩擦因数0.5s f =。试求哪种情况下物体能运动。
3. 图示矩形截面简支梁，材料容许应力[σ]＝10MPa ，已知b ＝12cm ，若采用截
面高宽比为h/b ＝5/3，试求梁能承受的最大荷载。
4. 如图a 所示简支梁，载荷F 可沿粱轴移动。试问：
（1）载荷位于何位置时，梁的最大剪力值最大，并确定该剪力之值； （2）载荷位于何位置时，梁的最大弯矩最大，并确定该弯矩之值。
五、图解题(每题5分)
1. 画出图示各梁的剪力图和弯矩图。
(a)(b)(c)
q
A
B
2. 如图所示凸轮顶杆机构，试画出图中顶杆的受力图，未画重力的物体均不计
重量，所有接触处均为光滑接触。
A
(a)
(b)
