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力学习题集-xs.doc.deflate 《工程力学》习题集 一、单项选择题。 1.光滑面对物体的约束反力，作用在接触点处，其方向沿接触面的公法线( ) A.指向受力物体，为压力 B.指向受力物体，为拉力 C.背离受力物体，为拉力 D.背离受力物体，为压力 2.图示三铰拱架中，若将作用于构件AC上的力偶M平移至构件BC上，则A、B、C三处的约束反力( ) A.只有C处的不改变 B.只有C处的改变 C.都不变 D.都改变 3.一物重P，用细绳BA、CA悬挂如图所示，且角α=60?。若将BA绳突然剪断，则该瞬时CA绳的张力为( ) A.0 B.0.5P C.P D.2P 4.塑性材料的伸长率δ?( ) A.1% B.2% C.5% D.10% 5.两根材料和长度均相同的圆轴，第一根的直径是第二根的两倍，若受相同扭矩的作用，则两根轴的扭转角之比为( ) A.1?4 B.1?8 C.1?16 D.1?32 6.某轴材料为低碳钢，工作时发生弯扭组合变形，对其进行强度计算时，宜采用( ) A.第一或第二强度理论 B.第二或第三强度理论 C.第一或第四强度理论 D.第三或第四强度理论 7.用钢丝绳吊重物时，在下列工况中，钢丝绳受到静应力的工况是( ) A.以匀加速度起吊重物 B.以匀速提升重物 C.以匀加速度制动 D.突然制动 8.加减平衡力系公理适用于( ) A.刚体 B.变形体 C.任意物体 D.由刚体和变形体组成的系统 FN9.正应力计算公式ζ=适用范围是( ) A 第1页 共 12页 A.材料的比例极限之内 B.材料的屈服极限之内 C.材料的弹性极限之内 D.直杆的轴向拉伸与压缩 10.低碳钢的极限应力是( ) A.ζ B.ζ ep C.ζ D.ζ sb 11.如图所示，不计自重的杆AB，其A端与地面光滑铰接，B端放置在倾角为30?的光滑斜面上， 受主动力偶M的作用，则杆AB正确的受力图为( ) 12.挤压强度条件是，挤压应力不得超过材料的( ) A.许用挤压应力 B.极限挤压应力 C.最大挤压应力 D.破坏挤压应力 13.影响圆轴扭转角大小的因素是( ) A.扭矩、材料、轴长 B.扭矩、轴长、抗扭刚度 C.扭矩、材料、截面尺寸 D.扭矩、轴长、截面尺寸 14(两个力大小相等，分别作用于物体同一点处时，对物体的作用效果( ) A(必定相同 B(未必相同 C(必定不同 D(只有在两力平行时相同 15(平面上的合力对该平面内一点的矩( ) A(大于其各分力对该点的矩的代数和 B(等于其各分力对该点的矩的代数和 C(小于其各分力对该点的矩的代数和 D(有时大于、有时小于其各分力对该点的矩的代数和 16(摩擦角与摩擦系数f之间的关系式为( ) , A(f,sin, B(f,cos, C(f,tan, D(f,cot, 17(杆件受扭时，下面说法正确的是( ) A(圆杆的横截面仍保持为平面，而矩形截面杆的横截面不再保持为平面 B(圆杆和矩形截面杆的横截面都仍保持为平面 第2页 共 12页 C(圆杆和矩形截面杆的横截面都不再保持为平面 D(圆杆的横截面不再保持为平面，而矩形截面杆的横截面仍保持为平面 218(在平行移轴公式I,I，aA中，其中z轴和z轴互相平行，则( ) 1Z1Z A(z轴通过形心 B(z轴通过形心 l C(z轴或z轴都不一定要通过形心 D(a是z轴与z轴之间的距离，所以a>0 1l ,F19(在Oyz平面内作用的力如图所示，该力对z轴的矩的大小等于( ) A(aFcos 30? B(aFsin 30? C(0 D(aF 20.三直角折杆AB、BC、BD连接如题3图示，不计自重。其中属二力杆的杆件是( ) A.AB杆 B.BC杆 C.AB杆和BC杆 D.BD杆 21(图示低碳钢拉伸曲线下屈服极限对应于( ) A(a点 B(b点 C(c点 D(d点 22(图示圆形截面对形心的极惯性矩为( ) 1144A(d B( d,,6432 1134C(d D(d ,,3216 23.题图示空心圆轴扭转时，受扭矩T作用，其横截面切应力分布的正确达应为( ) 第3页 共 12页 24(对于强度条件，下面说法正确的是 ( ) [,],, A(与杆件受力情况、杆件几何尺寸及材料的力学性质有关 , B(与杆件受力情况、杆件几何尺寸及材料的力学性质有关 [,] C(只与杆件受力情况、杆件几何尺寸有关，而与材料的力学性质无关 , D(只与杆件受力情况、杆件几何尺寸有关，而与材料的力学性质无关 [,] 25(图示结构的超静定次数为 ( ) A(1次 B(2次 C(3次 D(4次 d26(空心圆截面的外直径为D，内直径为d，而，设W是其抗扭截面模量，则( )。 ,,PD 34,,DD43A( B( W,(1,,)W,(1,,)PP1616 43,,DD34C( D( W,(1,,)W,(1,,)PP1616 27(作用在同一个刚体上A、B、C三点的三个共面力FFFF,,,，方向如图，则该力系 123C ( ) F3A(为一平衡力系 F2B(可简化为一合力 006060F1C(可简化为一合力偶 ABD(可简化为一力螺旋 28(图示力F作用在边长为a的正方体右端面的对角线上，它对x轴之矩大小等于( )。 z1A( Fa2 2B( FFa2 C( FaOy D(2Fa x 29(图示为受轴向荷载作用的等截面直杆ABCD，EA为常数，杆件的轴向总变形为 ,l 【 】 5Pl3PlP2P2PA( B( PEAEA ABCD2PlPllllC( D( EAEA 第4页 共 12页 d30(图示AB轴为空心圆轴，，其极惯性矩为( )。 I,,PD 34πDπD43A( B( ,,,,(1)(1)3232dD44πDπD44C( D( ,,,,(1)(1)BA3264 31.大小相等、方向相反、沿同一直线作用的两个力( ) A.作用于同一物体时构成二力平衡 B.作用于同一物体时构成作用力与反作用力 C.作用于同一刚体时构成二力平衡 D.作用于同一刚体时构成作用力与反作用力 32.空间任意力系( ) A.可列出1个独立平衡方程 B.可列出2个独立平衡方程 C.可列出3个独立平衡方程 D.可列出6个独立平衡方程 ,,33.物块与水平面间的摩擦角为，所受主动力的合力的作用线与接触面法线的夹角为且已F, ,知,。则( ) ,,A.力值愈大，物块愈容易滑动 F,B.力值愈小，物块容易滑动 F,C.无论力为何值，物块必滑动 F,D.无论力为何值，物块必静止 F 34.截面上的正应力的方向( ) A.平行于截面法线 B.垂直于截面法线 C.可以与法线任意夹角 D.与截面法线无关 35.图示桁架结构受F力作用，其中拉伸的杆件是( ) A.1杆 B.2杆 C.3杆 D.1杆和2杆 36.图示4种塑性材料的拉伸曲线，强度最低的是( ) A. a B. b C. c D. d 37.图示矩形面对过形心y轴的惯性矩为( ) 第5页 共 12页 13A.hb 12 13bh B.12 13C.hb 6 13D.bh 6 38.图示简支梁，已知C点挠度为y，在其它条件不变的情况下，若将弹性模量E增大一倍，则C 点的挠度为( ) A. 0.5y B. y C. 2y D. 4y 39.图示单元体的应力状态属于( ) A.单向应力 B.平面应力 C.三向应力 D.无法判断 40.第二强度理论的相当应力为( ) A. ,,,, B. ,,,, 1213 C. ,,,,,,,(,，,) D. 23123 二、填空题 1.若一个力的大小与该力在某一轴上的投影相等，则这个力 与轴的关系是____________。 ,F2.将图中力向B点平移，其附加力偶矩的大小为 ____________。 3.一薄壁细长圆管，长为、内径为d、壁厚为t，弹性模量为E，泊松比为μ，当受轴向拉力Fl 作用时，测得圆周方向的线应变为，则内径改变量Δd=____________。 ,, 4.梁的变形大小与梁的刚度成__________比。 5.超静定梁的未知力数目大于独立的__________数目。 第6页 共 12页 6.单元体中，主平面上的正应力称为__________。 7.图示单元体中ε=__________。(设E、μ已知) y 8.外力作用线平行于直杆轴线但不通过杆件横截面形心，则杆产 生__________变形。 9.作用于物体上同一点的两个力，可以合成为一个合力，该合力的大小和方向由力的____________法则确定。 10.在一般情况下，平面任意力系向作用面内任一点O简化，可得一个力和一个力偶，这个力等于原力系的____________，其作用线通过简化中心O;这个力偶的力偶矩，等于原力系对简化中心O的主矩。 11.图示平面结构，D、E为铰链，若不计各构件自重和各接触处摩擦，则属于二力构件的是杆____________。 ,,12(对于拉压杆，设其截面上的正应力为，则与横截面成角的斜截面上的正应力，即正应力,, ，剪应力,, 。 ,, ,,13(塑性材料的极限应力, ，而脆性材料的极限应力, 。 ,, ,,,14(低炭钢拉伸时，其曲线四个特征阶段为 阶段， 阶段， 阶段和 阶段。 15(当梁上某段的剪力图为一水平直线时，则该段梁上的分布荷载, ，其弯矩图q(x) 为 。 16(若一轴通过截面的形心，则截面对该轴的 等于零。 l,l117(材料的拉伸延伸率， 的材料称为塑性材料。 ,,，100%,,l m2mm ,18(第三强度理论的相当应力为, 。 xd3d 19(平面力偶系独立的平衡方程个数为 。 第7页 共 12页 20(图示受扭圆杆中的最大剪应力, 。 ,max 21.构件因截面骤然改变而使横截面上的应力有局部陡增的现象称为____________。 22.在剪切实用计算中，假定切应力在剪切面上是____________分布的。 23.圆轴扭转角的正负号与对____________的规定相同。 , 24.梁的弯矩方程对轴线坐标x的一阶导数等于____________方程。 25.矩形截面梁横力弯曲时，横截面上最大切应力发生在____________上。 26.衡量梁的弯曲变形程度的两个基本量是挠度和____________。 27.由构件内一点处切取的单元体中，正应力最大的面与切应力最大的面夹角为__________。 28.横力弯曲时，矩形截面梁横截面中性轴上各点处于____________向应力状态。 29.圆轴弯扭组合变形时，除轴心外，各点处的三个主应力ζ，ζ，ζ中，等于零的主应力是123____________。 30.压杆柔度λ与压杆长度l、截面惯性半径i及____________有关。 三、计算题: 1(图示结构中，AB为刚性杆，CD为圆形截面钢杆，其直径为d,16mm。已知P=2kN，试求CD杆横截面上的正应力。 第8页 共 12页 52(图示结构中，CD为圆形截面钢杆，已知l,800mm、d,20mm，钢材的弹性模量，E,，210MPa ,,200MPa比例极限，稳定安全系数，试从CD杆的稳定性考虑求该结构的容许荷K,3p 载[P]。 Paa AC B ld D 3(图示外伸梁，A为固定铰支座，B为链杆约束，求A、B两处的支座反力，并画出该图示梁的剪力图和弯矩图。。 F=20kN q=5kN/m ABC 2m1m 4(求图示结构中固定端A及可动铰支座B处的支座反力。 F=10kN D q=5kN/m2m BAC 2m6m 5(一T形截面外伸梁，梁上荷载及梁的尺寸如图所示，试该梁中最大拉应力的所在位置， I并写出最大拉应力的表达式(为已知)。 z P2.2P y1 z ADBC形心yy,221 y aaa 第9页 共 12页 6(矩形截面偏心受压杆如图所示，P的作用点位于截面的对称轴(y轴)上，已知P、b、h，试 求该杆中的最大压应力。 e=h/6 P P 作用点z by h ,7(图示扭转圆截面杆d=60mm,m=4kNm，求最大剪应力。 8(组合梁由AC、CD组成。已知a，M。不计梁自重。试求A，B，D处的约束力。 9.求图示简支梁的支座反力。(梁重忽略不计) 10.图示矩形截面硬铝试件厚度a=2mm,宽度b=20mm，实验段长度=70mm，在轴向拉力F=6kNl的作用下，测得实验段伸长Δ=0.15mm，板宽缩短Δb=0.014mm,试计算硬铝的弹性模量E和l 泊松比μ。 第10页 共 12页 11.试计算图示悬臂梁截面C的剪力和弯矩。 12.矩形截面外伸梁如图所示，试求截面B的最大正应力。 FF13.图示平面直角刚架ACB，AC段水平，AC=CB=2a. 刚架受已知铅垂力和水平力作用，已12知F=2F，不计刚架自重， 21 试求固定端A的约束反力。 14.图示轴向拉伸等直杆，长l=1m，正方形横截面边长a=10mm，材料弹性模量E=210GPa，泊松 -4,比μ=0.3. 今测得拉杆表面任一点K的横向应变=-2×10. 试求直杆的总伸长量。 , 第11页 共 12页 15.单元体应力状态如图所示，已知ζ=-25MPa, ζ=-5MPa，试求外法线与x轴成顺时针 xy 60?夹角的斜截面上的正应力与切应力。 16.图示圆轴A端固定，其许用应力,ζ,=50MPa，轴长l=1m，直到d=120mm;B端固连一圆轮，其直径D=1m，轮缘上作用铅垂切向力F=6kN.试按最大切应力理论校核该圆轴的强度。 第12页 共 12页