工程力學(xué)試題及參考答案
工程力學(xué)涉及眾多的力學(xué)學(xué)科分支與廣泛的工程技術(shù)領(lǐng)域，是一門理論性較強(qiáng)、與工程技術(shù)聯(lián)系極為密切的技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)科。在做這些考試題目的時(shí)候，你要怎么寫答案呢?下面是小編整理的工程力學(xué)試題及其參考答案，歡迎閱讀!
工程力學(xué)試題
一、填空題(每空1分，共44分)
1.在分析兩個(gè)或多個(gè)構(gòu)件之間互相作用時(shí)，要注意________力與________力的關(guān)系。
2.作用于平面內(nèi)A點(diǎn)的力F=10kN，如圖示，向距A點(diǎn)為100cm的O點(diǎn)平移后，得到主矢量的大小為________和主矩大小為________。
3.設(shè)有一個(gè)力F，當(dāng)力F與________軸________但________時(shí)有力F在X軸上的投影FX=0，力F對(duì)x軸之矩mx(F)≠0。
4.由平面假設(shè)所得到的軸向變形時(shí)，截面上的計(jì)算公式σ=N/A中的σ是________，這個(gè)公式不僅適用于________變形，而且也適用于________變形。
5.已知主動(dòng)輪A輸入功率為80馬力，從動(dòng)輪B和C輸出功率為30馬力和50馬力，傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速n=1400轉(zhuǎn)/分，那么，各輪上的外力偶矩的大小分別為mA=____ ,mB=______, mC=______。
6.圖示結(jié)構(gòu)中固定端A的反力為________、________、________。
7.圖示各結(jié)構(gòu)是靜定還是靜不定，及其靜不定次數(shù)。圖(a)是________，(b)是________，(c)是________。
8.力的可傳原理只適用于________體，而不適用于________體，因此不適用于研究力對(duì)物體的________效應(yīng)。
9.若截面對(duì)于y軸和z軸的慣性積Iyz=0，則此對(duì)軸稱為________軸，若此對(duì)軸又通過形心，則稱此對(duì)軸為________軸。對(duì)稱圖形中含有對(duì)稱軸的`一對(duì)坐標(biāo)軸必為________軸。
10.圖示是梁的左段，A點(diǎn)力2P為反力，B點(diǎn)作用力P，C點(diǎn)作用力偶Pa，此時(shí)截面C的剪力QC=________,彎矩MC=________。
11.矩形截面彎曲剪應(yīng)力公式為τ=，其中S*z是所求剪應(yīng)力的點(diǎn)，畫平行于中性軸的橫線________截面面積對(duì)中性軸的面積矩，因此S*z是________量，截面上的最大剪應(yīng)力發(fā)生在________。
12.用積分法求圖示梁的變形時(shí)，以A為原點(diǎn)寫出AB梁的微分方程________及邊界條件________、________。注：B點(diǎn)為彈簧支撐，已知彈簧的位移λ= ,P為作用在彈簧上的力，C為彈簧的剛性系數(shù)。
13.單元體是由三對(duì)________的面組成，由于單元體極其微小，可以認(rèn)為它的每個(gè)面上的應(yīng)力是________分布的，而且在________的面上。
14.圖示折桿ABCD，在自由端A作用水平力P1及鉛垂力P2，請(qǐng)分別寫出各段的變形，AB段為________變形，BC段為變形，CD段為________變形。
15.壓桿穩(wěn)定的歐拉公式適用于________范圍內(nèi)，用柔度λ來表示則λ≥________。
16.動(dòng)荷載、動(dòng)應(yīng)力是指荷載隨________不斷地變化，或構(gòu)件在荷載作用下隨________不斷運(yùn)動(dòng)。但只要應(yīng)力不超過材料的比例極限，________定律仍適用于動(dòng)應(yīng)力、動(dòng)應(yīng)變的計(jì)算。
二、單項(xiàng)選擇題(在每小題的四個(gè)備選答案中選出一個(gè)正確答案，并將其號(hào)碼填在題干的括號(hào)內(nèi)。每小題1分，共16分)
1.圖示中四個(gè)力F1、F2、F3、F4對(duì)B點(diǎn)之矩是( )
A.mB(F1)=0
B.mB(F2)=F2l
C.mB(F3)=F3lcos45°
D.mB(F4)=F4l
2.圖示中力多邊形自行封閉的是( )
A.圖(a)
B.圖(b)
C.圖(c)
D.圖(d)
3.物體在一個(gè)力系作用下，此時(shí)只能( )不會(huì)改變?cè)ο祵?duì)物體的外效應(yīng)。
A.加上由二個(gè)力組成的力系 B.去掉由二個(gè)力組成的力系
C.加上或去掉由二個(gè)力組成的力系 D.加上或去掉另一平衡力系
4.圖示ABC桿，固定端A的反力是( )
A.XA=P, YA=0
B.YA=P， mA=Pa
C.XA=P, YA=0
D.XA=P, YA=0,mA=Pa
5.構(gòu)件在外力作用下平衡時(shí)，可以利用( )
A.平衡條件求出所有未知力 B.平衡條件求出某些未知力
C.力系的簡(jiǎn)化求未知力 D.力系的合成或分解求未知力
6.圖示傳動(dòng)軸中各輪的外力偶矩分別為mA=20kN·m,mB=5kN·m,mC=10kN·m,mD=5kN·m,那么四個(gè)輪子布局中最合理的是( )
A.圖(a)
B.圖(b)
C.圖(c)
D.圖(d)
7.關(guān)于軸力( )
A.是桿件軸線上的荷載 B.是桿件截面上的內(nèi)力
C.與桿件的截面面積有關(guān) D.與桿件的材料有關(guān)
8.由AB和CD兩桿組成，現(xiàn)有低碳鋼和鑄鐵兩種材料可供選擇，正確的選擇是( )
A.AB桿為鑄鐵，CD桿為鑄鐵
B.AB桿為鑄鐵，CD桿為低碳鋼
C.AB桿為低碳鋼，CD桿為鑄鐵
D.AB桿為低碳鋼，CD桿為低碳鋼
10.彎曲梁，當(dāng)某截面的剪力Q=0時(shí)，( )
A.此截面上彎矩有突變
B.此截面上彎矩有極值
C.此截面上彎矩一定為該梁的最大值
D.此截面上的彎矩一定為零
11.為了合理的利用鋼材，在梁的彎曲問題中，在同樣面積情況下，以下四種截面形狀鋼
梁，使用哪種較為合理( )
A.(a)
B.(b)
C.(c)
D.(d)
12.圖示懸臂梁，其梁截面轉(zhuǎn)角關(guān)系為( )
A.θA=θB=0
B.θA=0，θB=θmax
C.從A到B各截面的轉(zhuǎn)角均相等
D.θA=θB=
13.圖示應(yīng)力圓，其主應(yīng)力及用第三強(qiáng)度理論求得相當(dāng)應(yīng)力σr3( )，題中應(yīng)力單位均為MPa。
A.σ1=70,σ2=70,σ3=0,σr3=35
B.σ1=0,σ2=0,σ3=-70,σr3=70
C.σ1=0,σ2=0,σ3=-70,σr3=-70
E.σ1=-70,σ2=-70,σ3=0,σr3=70
14.豎立的折桿ABC，C端固定，A端作用一垂直于AB的水平力P=500N，BC桿為空心圓桿，外徑D=80mm，內(nèi)徑d=70mm，用第四強(qiáng)度理論計(jì)算相當(dāng)應(yīng)力σr4為( )
A.64MPa
B.25.45MPa
C.101.8MPa
D.50.9Mpa
15.壓桿穩(wěn)定的歐拉公式適用的范圍，以下四種情況哪種是錯(cuò)誤的( )
A.細(xì)長(zhǎng)桿 B.λ≥λ1
C.彈性范圍內(nèi) D.屈服極限范圍內(nèi)
16.(a),(b)二根簡(jiǎn)支梁，E、I、W均同，同樣的重物Q從h高度自由落下沖擊梁，兩根梁
的動(dòng)應(yīng)力σd與動(dòng)荷系數(shù)Kd的比較應(yīng)為( )
A.σad>σbd,Kad>Kbd
B.σad<σbd,Kad<Kbd
C.σad>σbd,Kad<Kbd
D.σad<σbd,Kad>Kbd
三、計(jì)算題(每小題5分，共40分)
1. 圖示三鉸拱，G=2kN,l=1.15m,h=0.173m，試求A、B處的反力。
2. 兩塊鋼板各厚t1=8mm,t2=10mm,用5個(gè)直徑相同的鉚釘搭接，受拉力P=200kN的作用，如圖所示。設(shè)鉚釘?shù)脑S用應(yīng)力分別為〔τ〕=140MPa，〔σbs〕=320MPa，試求鉚釘?shù)闹睆絛。
3. 一正方形的混凝土短柱，受軸向壓力P的作用,如圖示，柱高為l，截面邊長(zhǎng)為a=400mm,柱內(nèi)埋有直徑d=30mm的鋼筋四根。已知柱受壓后混凝土內(nèi)的應(yīng)力σ混=6MPa，試求P值，設(shè)鋼筋與混凝土的彈性模量之比為E鋼∶E混=15。
4. 圖示桁架。G1=G2=20kN,W1=W2=10kN,試求A、B的反力和桿①、桿②的內(nèi)力。
5. 懸臂梁AB上作用集中力P及集中力偶Pa，試作梁的剪力圖與彎矩圖，并在圖中注明各特征點(diǎn)值。
6. 圓截面簡(jiǎn)支梁中間 處，梁的下邊緣，用標(biāo)距S=20mm的應(yīng)變儀測(cè)得縱向伸長(zhǎng)△S=0.01mm,梁長(zhǎng)l =2m,梁截面直徑D=80mm,彈性模量E=2.0×105MPa,試求均布荷載q的大小。
7. 梁AB，A端為固定端，B端為動(dòng)鉸支座，AC段作用均布荷載q,已知抗彎剛度EI，求B點(diǎn)的支座反力RB。
8.已知平面應(yīng)力狀態(tài)中的σx=50MPa，σy=30MPa，τxy=40MPa，試求其單元體的主應(yīng)力及第三強(qiáng)度理論的相當(dāng)應(yīng)力σr3。
工程力學(xué)試題答案
一、填空題(每空1分，共44分)
1. 作用 反作用
2. 主矢 F′=F=10kN 主矩m0(F)=5kN·m
3. x 垂直 不相交
4. 常量 拉伸 壓縮
5. mA=7024× =401.4N·m mB=150.5N·m mC=250.86N·m
6. xA=0 YA=0 mA=Pa
7. 圖(a)為一次靜不定 圖(b)為靜定 圖(c)為靜定
8. 剛體 變形體 內(nèi)效應(yīng)
9. 主軸 形心主軸 主軸
10. QC=P MC=2Pa
11. 以外部分 變量 中性軸
12. EIy″=-RAx+12qx2 yA=0 yB=λ=
13. 互相垂直 均勻 互相平行
14. 彎曲變形 壓、彎、扭變形 拉、彎、扭變形
15. 彈性 λ1
16.時(shí)間 時(shí)間 胡克
二、單項(xiàng)選擇題(每小題1分，共16分)
1.A 2.B 3.D 4.D 5.B
6.B 7.B 8.C 9.B 10.B
11.B 12.B 13.B 14.D 15.D 16.A
三、計(jì)算題(每小題5分，共40分)
1.YA=G/2=1kN YB=1kN
xB=3.32kN
xA=3.32kN
2.θ=P/5=40kN Pbs=P/5=40kN
d≥ =19.1mm σbs=≤〔σbs〕=320
d≥15.63mm 取d=20mm
3.N1=15.1 N2=0.79P
N2=P/19.1
P=1214.3kN
σ鋼=90MPa
4.RBX=0 RBy=35kN
RA=25kN
S1=-30kN S2=25.98kN≈26kN
5.
6.ε=5×10-4
σ=εE=5×10-4×2×105×106=100MPa
100×106
q=
=10.05KN/m
7.fBq=
fBRB=
fBq+fBRB=0
RB= qa
8.σ = MPa
σ1=81.23MPa, σ2=0, σ3=-1.23MPa
σr3=82.46MPa
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