工程力学基础习题

《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.力对物体的作用是不会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. 没有特别必要的理由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。

4.力在垂直坐标轴上的投影的绝对值与该力的正交分力大小一定相等。

正确5.轴力图、扭矩图是内力图，弯矩图是外力图。

错误6.胡克定律表明，在材料的弹性变形范围内，应力和应变（A）A .成正比B .相等C .互为倒数 D. 成反比7.材料力学的主要研究对象是（B）A.刚体B.等直杆C.静平衡物体D.弹性体8.通常工程中，不允许构件发生（A）变形A.塑性B.弹性C.任何D.小9.圆轴扭转时，同一圆周上的切应力大小（A）A.全相同B.全不同C.部分相同D.部分不同10.杆件两端受到等值、反向且共线的两个外力作用时，一定产生轴向拉伸或压缩变形。

正确1.材料力学的主要研究对象是（B）A.刚体B.等直杆C.静平衡物体D.弹性体2.构件的许用应力是保证构件安全工作的（B）A.最低工作应力B.最高工作应力C.平均工作应力D.极限工作应力3.低碳钢等塑性材料的极限应力是材料的（A）A.屈服极限B.许用应力C.强度极限D.比例极限4.一个力作平行移动后，新点的附加力偶矩一定（B）A.存在B.存在且与平移距离有关C.不存在D.存在且与平移距离无关5.力矩不为零的条件是（A）A.作用力和力臂均不为零B.作用力和力臂均为零C. 作用力不为零D.力臂不为零6.构件抵抗变形的能力称为（B）B.刚度C.稳定性D.弹性7.工程实际计算中，认为切应力在构件的剪切面上分布不均匀。

错误8.力在垂直坐标轴上的投影的绝对值与该力的正交分力大小一定相等。

正确9.圆轴扭转时，横截面上的正应力与截面直径成正比。

错误10.扭转时的内力是弯矩。

错误1.各力作用线互相平行的力系，都是平面平行力系。

工程力学基础知识单选题100道及答案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：A2. 两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，这两个力（）。

A. 平衡B. 不平衡C. 可能平衡也可能不平衡D. 无法确定答案：A3. 作用在刚体上的力可沿其作用线（）作用点，而不改变该力对刚体的作用效应。

A. 任意移动B. 不能移动C. 只能平移D. 只能转动答案：A4. 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：B5. 光滑接触面约束的约束反力总是沿接触面的（）指向被约束物体。

A. 公法线B. 切线C. 任意方向D. 垂直方向答案：A6. 固定铰链支座的约束反力通常用（）表示。

A. 一个力B. 一个力偶C. 一对力D. 一对力偶答案：C7. 力偶对物体的作用效应取决于（）。

A. 力偶矩的大小B. 力偶的转向C. 力偶的作用平面D. 以上都是答案：D8. 力偶在（）的坐标轴上的投影之和为零。

A. 任意B. 正交C. 水平D. 垂直答案：A9. 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：C10. 平面力偶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：B11. 平面任意力系向作用面内一点简化，一般可以得到一个主矢和一个主矩，当主矢和主矩都为零时，该力系（）。

A. 一定平衡B. 不一定平衡C. 无法确定D. 一定不平衡答案：A12. 材料力学的主要研究对象是（）。

A. 刚体B. 变形固体C. 流体D. 气体答案：B13. 杆件的四种基本变形是（）。

A. 拉伸、压缩、弯曲、扭转B. 拉伸、压缩、剪切、弯曲C. 拉伸、压缩、剪切、扭转D. 弯曲、扭转、剪切、挤压答案：C14. 轴向拉伸或压缩时，杆件横截面上的内力是（）。

工程力学题库工程力学是研究物体在受力作用下的力学性质和变形规律的学科，是工程科学中的基础学科之一。

掌握工程力学的基本原理和方法对于工程设计、施工和安全评估具有重要的意义。

为了帮助读者更好地掌握工程力学知识，以下是一些常见的工程力学习题。

1. 使用虎克定律计算力的平衡问题：已知一物体受到三个力的作用，力的大小和方向分别是F1 = 10N，F2 = 15N，F3 = 20N。

求物体所受力的合力。

2. 使用牛顿第二定律计算物体的加速度问题：已知物体质量为5kg，受到的合力为40N，求物体的加速度。

3. 使用弹簧的胡克定律计算弹簧的弹性势能问题：已知一弹簧的弹性常数为k = 20 N/m，弹簧的伸长量为2m，求弹簧储存的弹性势能。

4. 使用杈撇圆周运动的运动学方程计算物体的位移问题：已知某物体的半径r = 0.5m，角速度ω = 2rad/s，求物体的位移。

5. 使用牛顿万有引力定律计算星球的质量问题：已知某星球上物体的重力加速度为10m/s²，距离星球中心的高度为5×10⁶m，求星球的质量。

6. 使用动能定理计算物体的动能问题：已知物体的质量为2kg，速度为10m/s，求物体的动能。

7. 使用功和能量守恒定理计算物体的高度问题：已知某物体质量为0.5kg，初始高度为10m，下落一段距离之后，求物体的速度和变化的势能。

8. 使用杈撇的动量定理计算碰撞问题：已知两个物体的质量分别为m1 = 5kg，m2 = 3kg，初速度分别为v1 = 10m/s，v2 = -5m/s，求碰撞后两物体的速度。

9. 使用弯曲应力公式计算梁的弯曲应力问题：已知一根梁的长度L = 2m，宽度b = 0.1m，高度h = 0.2m，弹性模量E = 200GPa，求梁在受到弯矩时的最大弯曲应力。

10. 使用杆件的静力平衡方程计算悬臂梁的支反力问题：已知一根悬臂梁的悬臂部分长度为L = 3m，横截面积为A = 0.05m²，杨氏模量为E = 100GPa，悬臂部分受力为F = 500N，求悬臂梁的支反力。

《工程力学》练习题第一章绪论1. 强度是指构件在外力作用下抵抗_破坏_的能力，刚度是指构件在外力作用下抵抗_变形_的能力，稳定性是指构件在外力作用下保持_平衡_的能力。

2. 静力学研究的对象是刚体，刚体可以看成是由质点系组成的不变形固体。

材料力学研究的对象是变形固体。

（√）3. 变形固体四种基本变形，即拉压变形、剪切与挤压变形、扭转变形及弯曲变形。

（√）4. 在材料力学对变形固体假设中，最小条件假设是指在外力的作用下，变形固体所产生的变形较小，在强度校核计算中采用初始状态的尺寸进行计算。

（√）5. 材料力学对变形固体的假设中，同向异性假设是指变形固体在不同方位显示出的力学性能的差异性。

但在实际中仍然按各向同性计算。

（√）第二章静力学的基本概念和受力分析1. 刚体是指在力的的作用下，大小和形状不变的物体。

2. 力使物体产生的两种效应是___内_____效应和_ _外___效应。

3、力是矢量，其三要要素是（大小）、方向及作用点的位置。

4、等效力系是指（作用效果）相同的两个力系。

5、非自由体必受空间物体的作用，空间物体对非自由体的作用称为约束。

约束是力的作用，空间物体对非自由体的作用力称为（约束反力），而产生运动或运动的趋势的力称为主动力。

6、物体的平衡状态是静止状态。

（X）7、物体的平衡状态是匀速直线运动态。

（X）8.作用力与反作用力是一组平衡力系。

（X ）9、作用在刚体上的二力，若此两力大小相等、方向相反并同时作用在同一直线上,若此刚体为杆件则称为而二力杆件。

（√）10、作用在刚体上的力，可以沿其作用线滑移到刚体上的任意位置而不会改变力对刚体的作用效应。

（√）11、作用在刚体上的力，不能沿其作用线滑移到刚体上的任意位置。

主要是滑移后会改变力对刚体的作用效应。

（X ）12、作用在刚体上的三个非平行力，若刚体处于平衡时，此三力必汇交。

（√）13、两物体间相互作用时相互间必存在一对力，该对力称为作用力与反作用力。

工程力学形心位置练习题一、基础题1. 已知一矩形截面，长为6m，宽为3m，求该矩形截面的形心位置坐标。

2. 一等边三角形，边长为2m，求其形心位置坐标。

3. 已知一圆形截面，半径为1m，求该圆形截面的形心位置坐标。

4. 一正方形截面，边长为4m，求其形心位置坐标。

5. 已知一椭圆形截面，长轴为4m，短轴为2m，求该椭圆形截面的形心位置坐标。

二、进阶题1. 一组合截面，由两个矩形组成，矩形1长为4m，宽为2m，矩形2长为3m，宽为1.5m，求该组合截面的形心位置坐标。

2. 一不规则五边形截面，各顶点坐标分别为A(0,0)、B(3,0)、C(4,2)、D(2,4)、E(0,2)，求该五边形截面的形心位置坐标。

3. 已知一梯形截面，上底为3m，下底为6m，高为4m，求该梯形截面的形心位置坐标。

4. 一环形截面，外半径为4m，内半径为2m，求该环形截面的形心位置坐标。

5. 一组合截面，由一个圆形和一个矩形组成，圆形半径为1m，矩形长为4m，宽为2m，求该组合截面的形心位置坐标。

三、综合题1. 一建筑结构由三个矩形截面组成，矩形1长为6m，宽为3m，矩形2长为4m，宽为2m，矩形3长为3m，宽为1.5m，求该建筑结构的形心位置坐标。

2. 一桥梁结构由一个圆形截面和一个梯形截面组成，圆形半径为2m，梯形上底为4m，下底为6m，高为3m，求该桥梁结构的形心位置坐标。

3. 一机械零件由两个等边三角形和一个圆形组成，三角形边长为2m，圆形半径为1m，求该机械零件的形心位置坐标。

4. 一空间结构由四个矩形截面组成，矩形1长为4m，宽为2m，矩形2长为3m，宽为1.5m，矩形3长为5m，宽为2.5m，矩形4长为6m，宽为3m，求该空间结构的形心位置坐标。

5. 一复杂截面由一个椭圆形、一个矩形和一个三角形组成，椭圆形长轴为6m，短轴为3m，矩形长为4m，宽为2m，三角形底边为3m，高为2m，求该复杂截面的形心位置坐标。

工程力学练习册习题答案汇总一、选择题1. 工程力学中，力的三要素不包括以下哪一项？（D）A. 力的大小B. 力的方向C. 力的作用点D. 力的形状答案：D2. 平面汇交力系的平衡方程是以下哪一项？（B）A. ΣF = 0B. ΣF = 0，ΣM = 0C. ΣF = 0，ΣFy = 0D. ΣFy = 0，ΣM = 0答案：B3. 某物体受到两个力的作用，其合力为零，这两个力称为（C）。

A. 平衡力B. 等效力C. 共点力D. 力偶答案：C4. 在平面力偶系中，力偶的合力为（D）。

A. 零B. 力偶矩C. 两个力的合力D. 无法确定答案：D二、填空题1. 力的三要素是力的大小、力的方向和力的______。

答案：作用点2. 平面汇交力系的平衡方程是______和______。

答案：ΣF = 0，ΣM = 03. 在平面力偶系中，力偶的合力为______。

答案：零4. 某物体受到两个力的作用，其合力为零，这两个力称为______。

答案：共点力三、判断题1. 力的平行四边形法则可以用于求解力的合成与分解。

（√）2. 平面汇交力系的平衡方程只适用于平面力系。

（×）3. 在平面力偶系中，力偶的合力等于力偶矩。

（×）4. 某物体受到两个力的作用，其合力为零，这两个力一定共点。

（√）四、计算题1. 某物体受到两个力的作用，分别为 F1 = 10N，F2 = 20N，且 F1 与 F2 之间的夹角为30°。

求这两个力的合力。

答案：合力 F = √(F1^2 + F2^2 + 2F1F2cos30°) = √(10^2 + 20^2 + 2×10×20×0.866) ≈ 27.46N2. 某物体受到三个力的作用，分别为 F1 = 20N，F2 = 30N，F3 = 40N，且三个力的作用点分别为 A、B、C。

已知 A、B、C 三点构成一个等边三角形，求物体在三个力作用下的合力。