工程力学题库.doc

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1、工程力学题库一 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.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。4.工程中遇得到的物体，大部分是非自由体，那些限制或阻碍非自由体运动的物体称为_。5.由链条、带、钢丝绳等构成的约束称为柔体约束，这种约束的特点：只能承受_不能承受_，约束力的方向沿_的方向。6.力矩是使物体产生_效应的度量，其单位_，用符号_表示，力矩有正负之分，_旋转为正。7 .平面一般力系的平衡方程的基本形式：_、_、_。8.拉

2、压杆的轴向拉伸与压缩变形，其轴力的正号规定是：_。9.塑性材料在拉伸试验的过程中，其曲线可分为四个阶段，即：_、_、_、_。10.构件在工作过程中要承受剪切的作用，其剪切强度条件_.11.扭转是轴的主要变形形式，轴上的扭矩可以用截面法来求得，扭矩的符号规定为：_。12.力是物体间的相互机械作用，故总是成对出现，这对力方向相反，大小_.13.图示受轴向荷载作用的等截面直杆ABC，EA为常数，杆件的轴向总变形l为_.14.受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为 。15.构件抵抗 的能力称为强度。16.圆轴扭转时，横截面上各点的切应力与其到圆心的距离成 。17.力对轴之矩在 情况下为零。18.外力

3、解除后可消失的变形，称为 。19.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 。 20.外力解除后不能消失的变形，称为 。21.作用力与反作用力的关系是 。22.力的三要素是_、_、_，所以力是矢量。23.对物体作用效果相同的力系，称为 。24.如果一个力和一个力系等效，则该力为此力系的 。25.物体受到的力可以分为两类，一类是使物体运动或有运动趋势的力，称为 ，另一类是周围物体限制物体运动的力，称为 。26.如果力集中作用于一点，这种力称为 ；作用范围不能忽略的力，称为 。27.合力在任一轴上的投影等于各分力在同一轴上投影的 。28.物体在

4、一个力系作用下处于平衡状态，则称这个力系为 。29.当研究单个物体或物体系统的平衡问题时，若未知量的数目少于或等于独立的平衡方程数目，这类问题称为 问题；若未知量的数目超过了独立的平衡方程数目，这类问题称为 问题。30.杆件的基本变形形式有四种：轴向拉伸或 、 、 、 。31.静定桁架的内力计算主要有两种方法： 和 。32.桁架各杆的内力计算中，有些杆件的轴力为零，我们称它为 。33.一般地，截面一点处的应力可分解为垂直于截面和相切于截面的两个分量，垂直于截面的分量称为 ，用 表示；相切于截面的应力分量称为 ，用 表示。34.扭矩的正负可用 确定。35.平面力系平衡的必要和充分条件是，力系的主

5、矢等于 ，对任意点的主矩等于 。36.通常根据试件在拉断时塑性变形的大小，将工程材料分为 和 两类。37.当杆件的应力不超过比例极限时，横向线应变与纵向线应变的绝对值之比为一常数，该比值称为 ，用表示。38.如果在一个力系中，各力的作用线均匀分布在同一平面内，但它们既不完全平行，又不汇交于同一点，我们将这种力系称为 。39.平面一般力系可以向平面内任意一点简化为一个力和一个力偶，其中 与简化中心的具体位置无关。40.当物体系统处于平衡状态时，组成该系统的每个物体处于 状态。22二 选择题1.某简支梁AB受载荷如图所示，现分别用RA、RB表示支座A、B处的约束反力，则它们的关系为( )。 A.R

6、ARB C.RA=RB D.无法比较2.虎克定律应用的条件是( )。 A.只适用于塑性材料 B.只适用于轴向拉伸 C.应力不超过比例极限 D.应力不超过屈服极限3.梁的截面为T字型，Z轴通过横截面的形心，弯矩图如图所示，则有( )。 A.最大拉应力和最大压应力位于同一截面C B.最大拉应力位于截面C，最大压应力位于截面D C.最大拉应力位于截面D，最大压应力位于截面C D.最大拉应力和最大压应力位于同一截面D4.圆轴扭转时，表面上任一点处于( )应力状态。 A.单向 B.二向 C.三向 D.零5.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

7、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6.平面汇交力系向汇交点以外的一点简化，其结果可能是（ ）A一个力 B一个力和一个力偶 C一个合力偶 D一个力矩7.低碳钢材料由于冷作硬化，会使（ ）提高：A比例极限 B塑性 C强度极限 D屈服极限8.杆件变形的基本形式（ ）A拉伸与压缩 B 剪切 C 扭转 D平面弯曲9.如图所示的平面汇交力系中，F1=4kN，F2=2kN，F3=5kN，则该力系在两个坐标轴上的投影为( )A.X=, Y=B. X=, Y=0C. X=0, Y=D. X=-, Y=10.如图所示

8、，刚架在C点受水平力P作用，则支座A的约束反力NA的方向应( )A.沿水平方向B.沿铅垂方向C.沿AD连线D.沿BC连线11.如图所示，边长a=20cm的正方形匀质薄板挖去边长b=10cm的正方形，y轴是薄板对称轴，则其重心的y坐标等于( )A.yC=11cmB.yC=10cmC.yC= 7cmD.yC=5cm12.如图所示，边长为a的正方体的棱边AB和CD上作用着大小均为F的两个方向相反的力，则二力对x、y、z三轴之矩大小为 ( )A.mx(F)=0，my(F)=Fa，mz(F)=0B.mx(F)=0，my(F)=0，mz(F)=0C. mx(F)=Fa，my(F)=0，mz(F)=0D.

9、mx(F)=Fa，my(F)=Fa，mz(F)=Fa13.工程上，通常脆性材料的延伸率为( )A.5B. 10C. 50D. 10014.下面哪一选项是材料的刚度指标？A 弹性模量E；B 屈服极限s；C 强度极限b；D 断后伸长率(延伸率)。15.下面哪一选项是材料的塑性指标？A 弹性模量E；B 屈服极限s；C 强度极限b；D 断后伸长率(延伸率)。16.在铸铁压缩试验中，破坏后的铸铁试样断口平滑呈韧性，与轴线近似成45。破坏前，该断口所在斜截面的应力有何特点？A 拉应力最大；B 拉应力最小；C 剪应力最大；D 剪应力最小。17.大小相等的四个力，作用在同一平面上且力的作用线交于一点C，试比较

10、四个力对平面上点o的力矩，哪个力对o点之矩最大（ ）。 COP1P2P3P4 A力P1 B力P2 C力P3 D力P418.关于力对点之矩的说法( )是错误的A.力对点之矩与力的大小和方向有关,而与距心位置无关B.力对点之矩不会因为力矢沿其作用线移动而改变C.力的数值为零,或力的作用线通过矩心时，力矩为零D.互相平衡的两个力,对同一点之矩的代数和等于零19.如图所示杆ACB，其正确的受力图为（ ）。A.图A B.图B C.图C D.图D ABCDQ ABCDQRARBRD（A） ABCDQRARBRD（B） ABCDQRARBRD（C） ABCDQRARBRD（D）20.既限物体任何方向移动，又

11、限制物体转动的支座称（ ）支座。 A.固定铰 B.可动铰 C.固定端 D.光滑面 21.只限物体任何方向移动，不限制物体转动的支座称（ ）支座。 A.固定铰 B.可动铰 C.固定端 D.光滑面22.只限物体垂直于支承面的移动，不限制物体其它方向运动的支座称（ ）支座。 A.固定铰 B.可动铰 C.固定端 D.光滑面23.平衡是物体相对于( )保持静止状态或匀速直线运动。 A.地球 B.参照物 C.太阳 D.月亮24.二力平衡是作用在( )个物体上的一对等值、反向、共线的力。 A.一 B.二 C.三 D.四25.合力与分力之间的关系，正确的说法为( )。 A.合力一定比分力大 B.两个分力夹角越

12、小合力越小 C.合力不一定比分力大 D.两个分力夹角(锐角 )越大合力越大26.平面任意力系独立平衡方程的数目为( ) A. 2个 B. 3个 C. 6个 D. 1个27.平面汇交力系独立平衡方程的数目为( ) A.2个 B.3个 C.6个 D.1个28.平面汇交力系的合力F，在X轴上的投影为0，则合力应（ ） A.垂直与X轴 B.平行于X轴 C.与X轴重合 D.不能确定29.设平面一般力系向某一点简化得到一合力偶，如另选适当简化中心，能否将力系简化为一合力（ ）。 A.能 B.不能 C.不一定 30.平面任意力系合成的结果是( )。 A.合力 B.合力偶 C.主矩 D.主矢和主矩31.下图中

13、所示塑性材料，截面积A1=A2，危险截面在（ ） A B CF F2F A1 A2 A.AB段 B.BC段 C.AC段 D.不能确定32.下图中截面形心的坐标是（ ） A.XC=5a/6 YC=5a/6 B.XC=0 YC=5a/6 C.XC=5a/6 YC=0 D.XC=1a/2 YC=5a/6 33.矩形截面梁横力弯曲时，在横截面的中性轴处（ ） A.正应力最大，切应力为零 B.正应力为零，切应力最大 C.正应力和切应力均为最大 D.正应力和切应力均为零34.中性轴是梁的（ ）的交线。 A.纵向对称平面和横截面 B.纵向对称平面与中性层 C.横截面与中性层 D.横截面与顶面或底面35.低碳

14、钢拉伸试验的应力与应变曲线大致可以分为四个阶段，这四个阶段大致分为（ ） A.弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩破坏阶段 B.弹性阶段、塑性变形阶段、强化阶段、局部变形阶段 C.弹性阶段、屈服阶段、塑性变形阶段、断裂阶段 D.屈服阶段、塑性变形阶段、断裂阶段、强化阶段36.两根横截面面积不同的杆件，受到大小相同的轴力作用，则（ ） A.内力不同、应力相同 B.内力不同、应力不同 C.内力相同、应力不同 D.内力相同、应力相同37.矩形截面梁横力弯曲时，在横截面的中性轴处（ ） A.正应力最大，切应力为零 B.正应力为零，切应力最大 C.正应力和切应力均为最大 D.正应力和切应力均为零38.工程

15、中一般是以哪个指标来区分塑性材料和脆性材料的？（ ）。 A弹性模量 B强度极限 C比例极限 D伸长率39.塑性材料冷作硬化后，以下结论哪个正确？ （ ） A.比例极限提高，弹性模量降低 B.比例极限提高，塑性变形程度降低 C.比例极限不变，弹性模量不变 D.比例极限不变，塑性变形程度不变40.下列说法中错误的有（ ）。 A.压杆从稳定平衡过渡到不稳定平衡时轴向压力的临界值，称为临界力或临界荷载。 B.压杆处于临界平衡状态时横截面上的平均应力称为临界应力。 C.分析压杆稳定性问题的关键是求杆的临界力或临界应力。 D.压杆两端的支撑越牢固，压杆的长度系数越大41. 轴向拉伸杆，正应力最大的截面和剪

16、应力最大的截面是（ ）。 A.分别是横截面，450斜截面 B.都是横截面 C.分别是450斜截面，横截面 D.都是450斜截面42. 在下列关于平面图形几何性质的结论中，错误的是（ ）。 A.图形的对称轴必通过形心 B.图形两个对称轴的交点必为形心 C.图形对称轴的静矩为零 D.使静矩为零的轴一定是对称轴43. 影响圆轴扭转角大小的因素是（ ）。 A.扭矩，材料，轴长 B.扭矩，材料，抗扭刚度 C.扭矩，材料，截面尺寸 D.扭矩，轴长，截面尺寸 44. 实心圆轴的抗扭截面系数Wp=（ ）。 A.d2/32 B. d4/32 C.d4/16 D.d2/16 45. 平面汇交力系，平面任意力系的独

17、立平衡方程的数目分别为（ ）。 A.2，3 B. 3，3 C.3，4 D.2，4 46. 使材料丧失正常工作能力的应力称为极限应力，低碳钢的极限应力是（ ）。 A.比例极限p B. 弹性极限e C.屈服极限s D.强度极限b47.图所示阶梯形杆AD受三个集中力F作用，设AB、BC、CD段的横截面面积分别为2A、3A、A，则三段杆的横截面上（ ）。aFaC3FaD2FA. 轴力相等，应力相等B. 轴力不等，应力不等C .轴力不等，应力相等 D. 轴力相等，应力不等48.下列表述中正确的是（ ）。 A. 桁架结构中的杆件内力只有轴力和弯矩而无剪力。 B. 桁架结构中的杆件内力既有轴力又有弯矩和剪力

18、。 C. 桁架结构中的杆件内力只有轴力和剪力而无弯矩。 D桁架结构中的杆件内力只有轴力。49.一受拉钢杆，弹性模量E=200GPa，比例极限p=200MPa，屈服极限s=235MPa今测得轴向应变=0.0015，则横截面上的正应力（ ）。 A=E =300MPa B235MPa C200MPa 300MPa D200MPa50. 图所示简支梁C截面上的内力（ ）。 AMO，V0 BM=O，V0 CMO，V=0 DM=O，V=0三 判断题 （ ）1、合力不一定比分力大。 （ ）2、二个力在同一坐标系上的投影完全相等，则这二个力不一定相等。 （ ）3、约束反力的方向一定与被约束体所限制的运动方向相

19、反。 （ ）4、力平移，力在坐标轴上的投影不变。 （ ）5、力偶在坐标轴上有投影。 （ ）6、力沿作用线移动，力对点之矩不同。 （ ）7、力平行于某轴，力在该轴上投影为零。 （ ）8、合力一定比分力大。 （ ）9、二个力在同一坐标系上的投影完全相等，则这二个力一定相等。 （ ）10、力的作用线通过矩心，力矩为零。 （ ）11、力偶可以用一个合力来平衡。 （ ）12、力沿作用线移动，力对点之矩不变。 （ ）13、力垂直于某轴，力在该轴上投影为零。 （ ）14、约束是限制物体运动的装置。（ ）15、作用于刚体的力可沿其作用线移动而不改变其对刚体的运动效应。（ ）16、力矩与力偶矩的单位相同，常用的

20、单位为牛米，千牛米等。（ ）17、只要两个力大小相等、方向相反，该两力就组成一力偶。（ ）18、力的可传性原理只适用于刚体。（ ）19、力矩的大小和转向与矩心位置有关，力偶矩的大小和转向与矩心位置无关。（ ）20、可动铰支座的约束反力有两个。 （ ）21、力矩的大小与距心的位置无关。（ ）22、力偶对物体既产生转动效应，又产生移动效应。（ ）23、两物体间相互作用的力，总是大小相等、方向相反、沿同一直线，作用在同一物体上。（ ）24、作用在任何物体上的力沿着作用线移动时，均不改变其作用效应。（ ）25、平面一般力系简化的结果是主矢和主矩，主矩的计算与简化中心无关。（ ）26、平面一般力系简化的

21、结果是主矢和主矩，主矢的计算与简化中心无关。（ ）27、作用在刚体上的力可以沿作用线移动，对刚体的作用效果不变。（ ）28、力偶在任一轴上投影为零，故写投影平衡方程时不必考虑力偶。 （ ）29、内力是由于外力作用构件内引起的附加力。 （ ）30、简支梁在跨中受集中力P作用时，跨中的剪力一定最大。 （ ）31、弯矩使梁段上部受拉下部受压为负。 （ ）32、简支梁在跨中受集中力P作用时，跨中弯矩一定最大。 （ ）33、弯矩图应画在梁受拉一侧。 （ ）34、当杆件受拉而伸长时，轴力背离截面，轴力取负号。（ ）35、用截面法求内力时，同一截面上的内力，由于所取对象不同，得到的内力大小和正负号也不相同。

22、（ ）36、梁支座处的弯矩必为零。 （ ）37、纯弯曲与剪切弯曲的区别在于梁内是否有剪力。 （ ）38、二力杆一定是直杆。（ ）39、梁上加个集中力偶作用，对剪力图的形状无影响。（ ）40、悬臂梁或外伸梁的自由端处，弯矩必为零。（ ）41、弯矩图上的极值，就是梁内最大的弯矩。（ ）42、有集中力作用处，剪力图有突变，弯矩图有尖点。 （ ）43、梁上任一截面的弯矩等于该截面任一侧所有外力对形心之矩的代数和。 （ ）44、桁架结构是指各杆两端都是铰相连接的结构。 （ ）45、平面图形的静矩与坐标系有关。 （ ）46、弯矩越大梁的弯曲应力也一定越大。 （ ）47、平面弯曲时，所有的荷载作用在纵向对称

23、面内，且各力的作用线垂直于轴线。（ ）48、当剪力不为零时，离中性轴越远，弯曲剪应力的绝对值越小。 （ ）49、塑性材料的抗压能力一般大于抗拉能力 （ ）50、内力越大应力一定越大。 （ ）51、脆性材料的抗压能力一般大于抗拉能力。 （ ）52、图形面积A与该图形形心到某轴坐标的乘积称对该轴的静矩。（ ）53、图形对形心轴的静矩恒为零。（ ）54、胡克定律表明，在弹性受力范围内，应力与应变成正比。 （ ）55、应力集中会严重降低脆性材料构件的承载能力。 （ ）56、中性轴上正应力与剪应力均为零。 （ ）57、若截面对某轴的静矩为零，则该轴一定为形心轴。 （ ）58、梁在负弯矩作用下，中性轴以上

24、部分截面受压。 （ ）59、断面收缩率是衡量材料塑性的指标。 （ ）60、杆件受到的轴力F愈大，横截面不变时，正应力愈大。 （ ）61、在垂直于杆轴的外力作用下，杆件会产生弯曲变形。 （ ）62、矩形截面梁不论平放还是立放，其承载能力是相同的。（ ）63、塑性材料取屈服极限S作为极限应力0。 （ ）64、脆性材料取屈服极限S作为极限应力0。 （ ）65、弹性模量E与材料有关。 （ ）66、只要平面有图形存在，该图形对某轴的惯性矩大于零。 （ ）67、应力集中对构件强度的影响与组成构件的材料无关。 （ ）68、在拉（压）杆中，轴力最大的截面一定是危险截面。（ ）69、弯曲应力有正应力和剪应力之分

25、。一般正应力由弯矩引起，剪应力由剪力引起。（ ）70、杆件两端受等值、反向、共线的一对力作用，杆件一定发生地是轴向拉（压）变形。 （ ）71、标准试件扎起常温、静载作用下测定的性能指标，作为材料测定力学性能指标。 （ ）72、当挤压面为圆柱形侧面时，挤压面的计算面积按该圆柱侧面的正投影面积算。 （ ）73、由于空心轴的承载能力大且节省材料，所以工程实际中的传动轴多采用空心截面。 （ ）74、梁的横截面上作用有负值弯矩，其截面中性轴上侧各点受到压应力作用，下侧各点受到拉应力作用。四 计算题1. 三铰拱刚架如图所示，受一力偶作用，其矩M=50kNm，不计自重，试求A、B处的约束反力。2. 如图所示

26、为二杆桁架，1杆为钢杆，许用应力1=160MPa，横截面面积A1=6cm2；2杆为木杆，其许用压应力2=7MPa，横截面面积A2=100cm2。如果载荷P=40kN，试校核结构强度。 3. 试作如图所示梁的剪力图和弯矩图。4. 如图所示钢制拉杆承受载荷F=32kN，若材料的许用应力=120MPa，杆件横截面积为圆形，求横截面的最小半径。 F F 5.如图所示，等直杆AD，左端固定，F1=100KN，F2=80KN，F3=60KN,求各段杆的轴力，做出轴力图。 F1 F2 F3 B C D 1m 3m 1.5m 6.如图所示，已知均布荷载q及尺寸a，求A处的支座反力.7.图示等截面直杆，若横截面

27、面积A=400mm2，试求横截面11上的轴力和应力. 8.承受集中荷载作用的矩形截面简支木梁如图所示，己知P=5kN，a=0.7m，b=62mm，h=186mm，木材的容许正应力=10MPa，试校核该梁的强度.9.一端固定另一端自由的圆轴承受4个外力偶作用，如图所示。各力偶的力偶矩数值(单位为kNm)均示于图中。试画出圆轴的扭矩图。 10.图示结构中BC和AC都是圆截面直杆，直径均为20mm，材料都是Q235钢，其许用应力157MPa。试求该结构的许用载荷。 11.变截面轴受力如图所示，图中尺寸单位为。若已知，材料的切变模量，求：(1) 轴内最大剪应力，并指出其作用位置；(2) 轴内最大相对扭

28、转角。12.悬臂梁受力及截面尺寸如图所示。图中未标示的尺寸单位为mm。求梁的11截面上A、B两点的正应力。13.梁结构尺寸、受力如图所示，不计梁重，已知q=10kN/m，M=10kNm，求A、B、C处的约束力。14. 如图所示的平面桁架，在铰链H处作用了一个20kN的水平力，在铰链D处作用了一个60kN的垂直力。求A、E处的约束力和FH杆的内力。15.求下图所示桁架的支座反力及a杆和b杆的内力。16.如下图所示简支梁受均布荷载q=2kN/m的作用，梁的跨度l=3m，梁的许可拉应力+= 7Mpa，许可压应力-=30Mpa。试校核该梁的正应力强度。17.简支梁受力如下图所示，已知材料的许可应力=

29、10Mpa，试校核该梁的弯曲正应力强度。18.如下图所示木柱，外力作用线过轴心，截面为正方形，边长a=200mm，材料满足胡克定律的条件，其E=10103Mpa。不计杆自重，试求：（1）各段柱的纵向线应变。（2）柱A点的位移。 19.伸臂梁的受力图及弯矩图如下所示，截面为T形，形心距两侧边的距离为y1=139mm，y2=61mm，截面关于中性轴的惯性矩为Iz=40.3106mm4。试求全梁最大的拉应力和最大的压应力值。20. 铆接接头，已知F=130 kN，b=110 mm， d =10 mm， d 1=7 mm，d=17 mm，许用应力为 t =120 MPa，t =160MPa，bs =3

30、00 MPa，试校核铆接接头的强度。21.设1、2、3三杆用铰链连接如图，已知：各杆长为：L1=L2、 L3 =L ；各杆面积为A1=A2=A、 A3 ；各杆弹性模量为：E1=E2=E、E3。外力沿铅垂方向，求各杆的内力。22.在简易吊车中，BC为钢杆，AB为木杆。木杆的横截面面积A1=100cm2，许用应力1=7MPa，钢杆BC的横截面面积A2=6cm2，许用应力2=160MPa。试求许可吊重F。 CABF30023. 阶梯形圆轴直径分别为d1=40mm，d2=70mm，轴上装有3个皮带轮，如图所示。已知Me3=1432Nm，Me1=621Nm，轴作匀速转动。材料的剪切许用应力=60MPa，G=80GPa，许用扭转角=20/m。试校核轴的强度和刚度。24.已知图示梁的载荷q、M和尺寸a。(1)、列出梁的剪力方程和弯矩方程；（2）、作剪力和弯矩图。2aqM=qa2a25. 简支梁承受均布荷载如图所示。若分别采用截面面积相等的实心和空心圆截面，且D1=40mm，d2/D2=3/5，试分别计算它们的最大正应力。并问空心截面比实心截面的最大正应力减少了百分之几？ 26.某受扭圆管，外径，内径，横截面上的扭矩，试计算距轴心21mm处圆管横截面与纵截面上的扭转切应力。