工程力学练习题及参考答案
- 格式:doc
- 大小:279.00 KB
- 文档页数:9
工程力学练习册第一章静力学基础1-1 画出下列各图中物体A,构件AB,BC或ABC的受力图,未标重力的物体的重量不计,所有接触处均为光滑接触。
(a)(b)2 第一章静力学基础(c)(d)(e)(f)(g)1-2 试画出图示各题中AC杆(带销钉)和BC杆的受力图(a)(b)(c)(a)4 第一章静力学基础1-3 画出图中指定物体的受力图。
所有摩擦均不计,各物自重除图中已画出的外均不计。
(a)(b)(c)(d)6 第一章静力学基础(e)(f)(g)8 第二章平面力系第二章 平面力系 9第二章 平面力系2-1 电动机重P=5000N ,放在水平梁AC 的中央,如图所示。
梁的A 端以铰链固定,另一端以撑杆BC 支持,撑杆与水平梁的夹角为30 0。
如忽略撑杆与梁的重量,求绞支座A 、B 处的约束反力。
题2-1图∑∑=︒+︒==︒-︒=PF F FF F F B A yA B x 30sin 30sin ,0030cos 30cos ,0解得: N P F F B A 5000===2-2 物体重P=20kN ,用绳子挂在支架的滑轮B 上,绳子的另一端接在绞车D 上,如10 第二章 平面力系图所示。
转动绞车,物体便能升起。
设滑轮的大小及轴承的摩擦略去不计,杆重不计,A 、B 、C 三处均为铰链连接。
当物体处于平衡状态时,求拉杆AB 和支杆BC 所受的力。
题2-2图∑∑=-︒-︒-==︒-︒--=030cos 30sin ,0030sin 30cos ,0P P F FP F F F BC yBC AB x解得: PF P F AB BC 732.2732.3=-=2-3 如图所示,输电线ACB 架在两电线杆之间,形成一下垂线,下垂距离CD =f =1m ,两电线杆间距离AB =40m 。
电线ACB 段重P=400N ,可近视认为沿AB 直线均匀分布,求电线的中点和两端的拉力。
题2-3图以AC 段电线为研究对象,三力汇交NF N F F F FF F F C A GA yC A x 200020110/1tan sin ,0,cos ,0=======∑∑解得:ααα2-4 图示为一拔桩装置。
工程力学答案详解1-1试画出以下各题中圆柱或圆盘的受力图。
与其它物体接触处的摩擦力均略去。
解:1-2 试画出以下各题中AB 杆的受力图。
(a) B(b)(c)(d)A(e)A(a)(b) A(c)A(d)A(e)(c)(a)(b)解:1-3 试画出以下各题中AB 梁的受力图。
(d)(e)BB(a)B(b)(c)F B(a)(c)F (b)(d)(e)解:1-4 试画出以下各题中指定物体的受力图。
(a) 拱ABCD ;(b) 半拱AB 部分;(c) 踏板AB ;(d) 杠杆AB ;(e) 方板ABCD ;(f) 节点B 。
解:(a)F (b)W(c)(d)D(e)F Bx(a)(b)(c)(d)D(e)W(f)(a)D(b)B(c)BF D1-5 试画出以下各题中指定物体的受力图。
(a) 结点A ,结点B ;(b) 圆柱A 和B 及整体;(c) 半拱AB ,半拱BC 及整体;(d) 杠杆AB ,切刀CEF 及整体;(e) 秤杆AB ,秤盘架BCD 及整体。
解:(a)(d) FC(e)WB (f)F FBC(c)(d)AT F BAF (b)(e)(b)(c)(d)(e)CAA C’CDDB2-2 杆AC 、BC 在C 处铰接,另一端均与墙面铰接,如图所示,F 1和F 2作用在销钉C 上,F 1=445 N ,F 2=535 N ,不计杆重,试求两杆所受的力。
解:(1) 取节点C 为研究对象,画受力图,注意AC 、BC 都为二力杆,(2) 列平衡方程:12140 sin 600530 cos6005207 164 o y AC o x BC AC AC BC F F F F F F F F F N F N=⨯+-==⨯--=∴==∑∑ AC 与BC 两杆均受拉。
2-3 水平力F 作用在刚架的B 点,如图所示。
如不计刚架重量,试求支座A 和D 处的约束力。
解:(1) 取整体ABCD 为研究对象,受力分析如图,画封闭的力三角形:(2)F 1F FDF F AF D211 1.122D A D D A F F FF F BC AB AC F F F F F =====∴===2-4 在简支梁AB 的中点C 作用一个倾斜45o 的力F ,力的大小等于20KN ,如图所示。
⼯程⼒学习题及答案⼯程⼒学复习题课程⼯程⼒学专业班级⼀、单项选择题(每⼩题2分,共20分)在每⼩题列出的四个选项中只有⼀个选项是符合题⽬要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
1.三个刚⽚⽤三个铰两两相联,所得的体系( )A.⼀定为⼏何不变体系B.⼀定为⼏何瞬变体系C.⼀定为⼏何常变体系D.不能确定2.图⽰体系是( )A.⽆多余联系的⼏何不变体系B.有多余联系的⼏何不变体系C.瞬变体系D.常变体系3.图⽰三铰拱,已知三个铰的位置,左半跨受均布荷载,其合理拱轴的形状为( )A.全跨圆弧B.全跨抛物线C.AC段为园弧,CB段为直线D.AC段为抛物线,CB段为直线4.图⽰结构A端作⽤⼒偶m,则B端转⾓ B的值为( )A.mlEI6B.mlEI3C.mlEI2D.mlEI5.图⽰桁架C点⽔平位移的值为( ) A.PaEAB.12Pa EAC.14Pa EAD.06.图⽰刚架的超静定次数为A.1B.2C.3D.47.图⽰超静定则架,⽤⼒法计算时,不能选为基本体系的是图( )8.下列弯矩图中正确的是图( )9.图⽰结构中,BA杆B端的⼒矩分配系数等于( )10.图⽰结构截⾯K剪⼒影响线是图( )⼆、填空题(每⼩题2分,共16分)11.在具有⼀个⾃由度的体系上加上⼀个⼆元体(⼆杆结点)时,所得新体系的⾃由度为_____。
12.位移互等定理的表达式是________。
13.图⽰对称结构,截⾯K弯矩的绝对值为________。
14.图⽰结构,作⽤荷载P,不计轴向变形时,⽀座A的反⼒矩M A等于________。
15.已知图⽰连续梁(a)的弯矩图(b),则A端剪⼒等于________kN。
16.⽤⼒矩分配法计算图⽰连续梁时,算⾄放松结点C分配传递后,当前结点B的结点不平衡⼒矩(约束⼒矩)等于________kN.m17.⼒P在梁ABC上移动过程中,截⾯K中产⽣的变矩(绝对值)的最⼤值为________kN·m18.图中给出了截⾯K弯矩M K影响线的形状,该影响线在截⾯K下⾯的纵标等于________。
工程力学试题及答案一、选择题1. 工程力学是研究物体力学性质以及力的作用等内容的学科。
以下哪个不属于工程力学的内容?A) 动力学 B) 静力学 C) 电力学 D) 材料力学答案:C) 电力学2. 向外的作用力称为正向作用力,相反的称为反向作用力。
以下哪个不属于正向作用力?A) 拉力 B) 推力 C) 重力 D) 弹性力答案:C) 重力3. 在平衡状态下,物体所受合力和合力矩都为零。
以下哪个条件不属于平衡状态的条件?A) 合力为零 B) 合力矩为零 C) 速度为零 D) 加速度为零答案:D) 加速度为零4. 动力学研究物体受力作用下的运动情况。
以下哪个不属于动力学的内容?A) 速度 B) 位移 C) 质量 D) 面积答案:D) 面积5. 力的合成物理量是指由两个或多个力合成的结果的量。
以下哪个不属于力的合成物理量?A) 力的合力 B) 力的合力矩 C) 力的合速度 D) 力的合加速度答案:C) 力的合速度二、填空题1. 根据牛顿运动定律第一定律的原理,物体只有在受到外力作用时才会产生加速度,即F=ma中的______。
答案:a (加速度)2. 质点在匀变速直线运动中,每单位时间内的路程与时间的比值称为质点的______。
答案:速度3. 物体受到的合外力为零时,物体处于______状态。
答案:平衡4. 刚体绕固定轴的转动,受力矩的大小等于______乘以物体上的力臂。
答案:力5. 物体在受力作用下产生的质心加速度与作用在物体上的合外力成______。
答案:正比三、计算题1. 一个质点从静止开始沿直线做匀加速直线运动,它在3秒内的位移为12米,求它的加速度大小。
答案:已知:位移s = 12米,时间t = 3秒,初速度v0 = 0加速度a = ?根据运动学公式:s = v0t + (1/2)at^2代入已知数据:12 = 0*t + (1/2)*a*3^2化简方程:36 = (1/2)*a*9解方程得:a = 8 m/s^22. 一个质点以2 m/s^2 的加速度做匀变速直线运动,经过5秒后速度变为12 m/s,请计算这段时间内的位移。
工程力学答案详解1-1试画出以下各题中圆柱或圆盘的受力图。
与其它物体接触处的摩擦力均略去。
解:1-2 试画出以下各题中AB 杆的受力图。
(a) B(b)(c)(d)A(e) A(a)(b) A(c)A(d)A(e)(c)(a)(b)解:1-3 试画出以下各题中AB 梁的受力图。
(d)(e)BB(a)B(b)(c)F B(a)(c)F (b)(d)(e)解:1-4 试画出以下各题中指定物体的受力图。
(a) 拱ABCD ;(b) 半拱AB 部分;(c) 踏板AB ;(d) 杠杆AB ;(e) 方板ABCD ;(f) 节点B 。
解:(a)F (b)W(c)(d) D(e)F Bx(a)(b)(c)(d)D(e)W(f)(a)D(b)B(c)BF D BF1-5 试画出以下各题中指定物体的受力图。
(a) 结点A,结点B;(b) 圆柱A和B及整体;(c) 半拱AB,半拱BC及整体;(d) 杠杆AB,切刀CEF及整体;(e) 秤杆AB,秤盘架BCD及整体。
解:(a)(b)(c)(d)ATF BAF(b)(e)(c)(d)(e)CAA C’CDDB2-2 杆AC 、BC 在C 处铰接,另一端均与墙面铰接,如图所示,F 1和F 2作用在销钉C 上,F 1=445 N ,F 2=535 N ,不计杆重,试求两杆所受的力。
解:(1) 取节点C 为研究对象,画受力图,注意AC 、BC 都为二力杆,(2) 列平衡方程:12140 sin 600530 cos6005207 164 o y AC o x BC AC AC BC F F F F F F F F F N F N=⨯+-==⨯--=∴==∑∑ AC 与BC 两杆均受拉。
2-3 水平力F 作用在刚架的B 点,如图所示。
如不计刚架重量,试求支座A 和D 处的约束力。
解:(1) 取整体ABCD 为研究对象,受力分析如图,画封闭的力三角形:(2)F 1F FDF F AF D211 1.122D A D D A F F FF F BC AB AC F F F F F =====∴===2-4 在简支梁AB 的中点C 作用一个倾斜45o 的力F ,力的大小等于20KN ,如图所示。
第一章第二章第三章绪论思考题1) 现代力学有哪些重要的特征?2) 力是物体间的相互作用。
按其是否直接接触如何分类?试举例说明。
3) 工程静力学的基本研究内容和主线是什么?4) 试述工程力学研究问题的一般方法。
第二章刚体静力学基本概念与理论习题2-1 求图中作用在托架上的合力F R。
12030200N习题2-1图页脚内容页脚内容2-2 已知F 1=7kN ,F 2=5kN, 求图中作用在耳环上的合力F R 。
2-3 求图中汇交力系的合力F R 。
2-4 求图中力F 2的大小和其方向角。
使 a )合力F R =1.5kN, 方向沿x 轴。
b)合力为零。
2-5 二力作用如图,F 1=500N 。
为提起木桩,欲使垂直向上的合力为F R =750N ,且F 2力尽量小,试求力F 2的大小和角。
245601习题2-2图(b)xy4530F 1=30NF 2=20NF3=40N A xy4560F 1=600NF 2=700NF 3=500NA 习题2-3图(a )x70F 2F 1=1.25kN A习题2-4图30F 1=500NAF 2页脚内容2-6 画出图中各物体的受力图。
(b)B (a )A (c)(d)DACDB页脚内容2-7 画出图中各物体的受力图。
2-8 试计算图中各种情况下F 力对o 点之矩。
习题2-6图(d)习题2-7图(a )C DB DABCBABC页脚内容2-9 求图中力系的合力F R 及其作用位置。
习题2-8图P (d)PF( a )F 3M =6kN m F 3F 2页脚内容2-10 求图中作用在梁上的分布载荷的合力F R 及其作用位置。
( a )q 1=600N/mq=4kN/m( b )q A =3kN/m习题2-9图( c ) F 4F 3页脚内容2-11 图示悬臂梁AB 上作用着分布载荷,q 1=400N/m ,q 2=900N/m, 若欲使作用在梁上的合力为零,求尺寸a 、b 的大小。
工程力学涉及众多的力学学科分支与广泛的工程技术领域,是一门理论性较强、与工程技术联系极其密切的技术根抵学科。
在做这些考试题目的时候,你要怎么写答案呢?下面是的工程力学试题及其参考答案,欢送阅读!一、填空题(每空 1 分,共 44 分)1.在分析两个或者多个构件之间互相作用时,要注意力与力的关系。
2.作用于平面内A 点的力 F=10kN,如图示,向距 A 点为 100cm 的 O 点平移后,得到主矢量的大小为和主矩大小为。
3.设有一个力 F,当力 F 与轴但时有力 F 在 X 轴上的投影FX=0,力 F 对 x 轴之矩mx(F)≠0。
4.由平面假设所得到的轴向变形时,截面上的计算公式σ=N/A 中的σ 是,这个公式不仅合用于变形,而且也合用于变形。
5.主动轮 A 输入功率为80 马力,从动轮 B 和 C 输出功率为 30 马力和 50 马力,传动轴的转速 n=1400 转/分,那末,各轮上的外力偶矩的大小分别为 mA= ,mB=, mC=。
6.图示构造中固定端 A 的反力为、、。
7.图示各构造是静定还是静不定,及其静不定次数。
图(a)是,(b)是, (c)是。
8.力的可传原理只合用于体,而不合用于体,因此不合用于研究力对物体的效应。
9.假设截面对于 y 轴和 z 轴的惯性积 Iyz=0,那末此对轴称为轴,假设此对轴又通过形心,那末称此对轴为轴。
对称图形中含有对称轴的一对坐标轴必为轴。
10.图示是梁的左段, A 点力 2P 为反力, B 点作用力P,C 点作用力偶 Pa,此时截面 C 的剪力 QC=,弯矩 MC=。
11.矩形截面弯曲剪应力公式为τ=,其中 S*z 是所求剪应力的点,画平行于中性轴的横线截面面积对中性轴的面积矩,因此 S*z 是量,截面上的最大剪应力发生在。
12.用积分法求图示梁的变形时,以 A 为原点写出AB 梁的微分方程及边界条件、。
注: B 点为弹簧支撑,弹簧的位移λ= ,P 为作用在弹簧上的力, C 为弹簧的刚性系数。
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)A.强度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》考试50题和答案一. 单选题1. 压杆可分为几个个类型()。
A. 1B. 2C. 3D. 4参考答案:C2.在题3中,若杆AB为直径d=10mm的圆杆,F=20kN,AB杆横截面上的应力是()。
A.132PaB.134PaC.144PaD.111Pa参考答案:A3. 利用解析法求解平面共点力系的平衡问题时,所能列写出的独立的平衡方程数目为()。
A. 1B. 2C. 3D. 4参考答案:B2. 判断题4. 压杆从直线平衡构形到弯曲平衡构形的转变过程,称为“屈曲”。
由于屈曲,压杆产生的侧向位移,称为屈曲位移。
A. 错误B. 正确参考答案:B5. 力偶可在其作用面内任意搬移,而不改变它对刚体的作用效应。
A. 错误B. 正确参考答案:B6. 当作用于轴上的外力偶多于两个时,为了表示各横截面上扭矩沿轴线变化的情况,在图中以横轴表示横截面的位置,纵轴表示相应截面上的扭矩,这种图线称为扭矩图。
A. 错误B. 正确参考答案:B7. 当外力作用点位于截面形心附近的一个区域内时,就可以保证中性轴不穿过横截面,横截面上无压应力(或拉应力),此区域称为截面核心。
A. 错误B. 正确参考答案:B8. 变形区横断面的变形,变形区的应力和应变状态在切向和径向是完全相同的,仅在宽度方向有所不同。
A. 错误B. 正确参考答案:B9. 梁某截面上的剪力和弯矩如图所示,根据剪力和弯矩的正负号规定,该剪力的符号为—,弯矩的符号为+。
A. 错误B. 正确参考答案:A10.1A. 错误B. 正确参考答案:B11. 平衡是指惯性参照系内,物体受到几个力的作用,仍保持静止状态,或匀速直线运动状态,或绕轴匀速转动的状态,叫做物体处于平衡状态,简称物体的“平衡”。
B. 正确参考答案:B12. 圆轴扭转的平面假设:圆轴扭转变形前原为平面的横截面,变形后仍保持为平面,形状和大小不变,半径仍保持为直线;且相邻两截面间的距离不变。
A. 错误B. 正确参考答案:B13. 通常情况下,梁的内力包括剪力和弯矩,平面刚架的内力包括剪力弯矩和轴力。
第一章 绪论思 考 题1) 现代力学有哪些重要的特征?2) 力是物体间的相互作用。
按其是否直接接触如何分类?试举例说明。
3) 工程静力学的基本研究内容和主线是什么? 4) 试述工程力学研究问题的一般方法。
第二章刚体静力学基本概念与理论习题2-1 求图中作用在托架上的合力F R 。
2-2 已知F 1=7kN ,F 2=5kN, 求图中作用在耳环上的合力F R 。
2-3 求图中汇交力系的合力F R 。
习题2-1图12030200N F4560F 习题2-2图2-4 求图中力F 2的大小和其方向角α。
使 a )合力F R =1.5kN, 方向沿x 轴。
b)合力为零。
2-5二力作用如图,F 1=500N 。
为提起木桩,欲使垂直向上的合力为F R =750N ,且F 2力尽量小,试求力F 2的大小和α角。
2-6 画出图中各物体的受力图。
(b)x453=30N =20N=40N A x45600N 2=700N0N 习题2-3图 (a )F 1习题2-4图F 12习题2-5图(b)(a )2-7 画出图中各物体的受力图。
(c)(d)(e)(f) (g) 习题2-6图(a)ACD2-8 试计算图中各种情况下F 力对o 点之矩。
(b)(d)习题2-7图P(d)(c)(a ) CA2-9 求图中力系的合力F R 及其作用位置。
2-10 求图中作用在梁上的分布载荷的合力F R 及其作用位置。
习题2-8图习题2-9图( a )1F 3 ( b )F 3F 2( c)1F /m( d )F 32-11 图示悬臂梁AB 上作用着分布载荷,q 1=400N/m ,q 2=900N/m, 若欲使作用在梁上的合力为零,求尺寸a 、b的大小。
第三章 静力平衡问题习 题3-1 图示液压夹紧装置中,油缸活塞直径D=120mm ,压力p =6N/mm 2,若α=30︒, 求工件D 所受到的夹紧力F D 。
( b )q ( c )习题2-10图B习题2-11图3-2 图中为利用绳索拔桩的简易方法。
工程力学试题(一)一、填空题(每题5分,共25分)1、图示结构受力矩为M=10 KN.m的力偶作用。
若a=1m ,各杆的自重不计。
则固定铰支座D的反力的大小为___方向为___。
2、空间一般力系有___个独立的平衡方程;平面平行力系有___个独立的平衡方程。
3、杆件的基本变形一般有____、____、____、____等四种。
而应变只有____和____两种。
4、用积分法求图示梁的挠曲线时,挠曲线方程要分为________段。
确定积分常数使用的边界条件是_______________;使用的连续条件是_______________。
5、两端铰支的细长压杆,长为l,直径为d,其柔度=____。
二、计算题(本题15分)图示结构由丁字型梁ABC、直梁CE与支持DH组成,C、D电为铰接,均不计自重。
已知:q=200kN·m,L=2m。
试求固定端A处的反力。
三、计算题(本题15分)作图示梁的剪力图和弯矩图。
四、计算题(本题15分)图示铸铁制外伸梁,截面为T形,受力如图,截面对形心轴Z的轴惯矩Iz=7.63*10^(-6)m^4。
已知材料的许用拉应力[σ+]=30 MPa,许用压应力[σ-]=100MPa,试校核梁的正应力强度。
五、计算题(本题15分)试校核电机轴的强度。
已知:六、计算题(本题15分)图示滑套B可沿OC杆滑动,与B铰接的滑块可在水平滑道内运动,L=30cm。
设在图示φ=30°位置时,ω=0.2 rad/s。
试用合成运动的方法求滑块的速度。
工程力学试题二一、判断题(本大题共5小题,每小题2分,共10分)请在每小题后面的括号中正确的请填√,错误的填×1、凡在两个力作用下的构件称为二力构件。
()2、杆件的轴力仅与杆件所受的外力有关,而与杆件的截面形状、材料无关。
()3、纯弯曲梁横截面上任一点,既有正应力也有剪应力。
()4、压杆通常在强度破坏之前便丧失稳定。
()5、长为3m 的圆轴在扭矩作用下产生变形为50,则其不满足2 0/m的刚度要求。
工程力学试题及答案、填空题(每空1分,共16分)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•—物块重600N ,放在不光滑的平面上,摩擦系数f=0.3,在左侧有一推力 150N ,物块有向右滑动的趋势。
F max = ________ ,所以此物块处于静止状态,而其F= _________ 。
4•刚体在作平动过程中,其上各点的 ______________ 相同,每一瞬时,各点具有 ___________ 的速度和加速度。
5. AB 杆质量为m ,长为L ,曲柄O i A 、O 2B 质量不计,且O i A=O 2B=R , O i O 2=L ,当 $ =60。
时,O i A 杆绕 O i 轴 转动,角速度3为常量,则该瞬时AB 杆应加的惯性力大小为 ___________ ,方向为 ___________ 。
6. 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。
7. _______ 面称为主平面。
主平面上的正应力称为 。
8. 当圆环匀速转动时,环内的动应力只与材料的密度p 和 有关,而与__________ 无关。
二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填 在题干的括号内。
每小题 3分,共i8分)i .某简支梁AB 受载荷如图所示,现分别用的关系为( )。
A. R A <R B B. R A >R B C. R A =R B3 在无阻共振曲线中,当激振力频率等于系统的固有频率时,振幅B 趋近于()。
A.零 B.静变形C.无穷大D.一个定值4 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5 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(D. 无法比较R A 、R B 表示支座A 、B 处的约束反力,则它们& x3 4 5卜纠^12. 材料不同的两物块A和B叠放在水平面上,已知物块A重0.5kN,物块B重0.2kN ,物块A、B间的摩擦系数f 1=0.25,物块B与地面间的摩擦系数f2=0.2,拉动B物块所需要的最小力为()。
——————————————工程力学习题——————————————第一章绪论思考题1) 现代力学有哪些重要的特征?2)力是物体间的相互作用。
按其是否直接接触如何分类?试举例说明.3)工程静力学的基本研究内容和主线是什么?4) 试述工程力学研究问题的一般方法。
第二章刚体静力学基本概念与理论习题2—1 求图中作用在托架上的合力F R.习题2-1图2-2 已知F 1=7kN,F 2=5kN, 求图中作用在耳环上的合力F R 。
2-3 求图中汇交力系的合力F R 。
2-4 求图中力F 2的大小和其方向角α。
使 a )合力F R =1.5kN, 方向沿x 轴。
b)合力为零.2习题2-2图(b)F 1F 1F 2习题2-3图(a )F 1习题2-4图2—5 二力作用如图,F 1=500N 。
为提起木桩,欲使垂直向上的合力为F R =750N,且F 2力尽量小,试求力F 2的大小和α角。
2-6 画出图中各物体的受力图。
F 12习题2-5图(b)(a)(c)(d)AC2-7 画出图中各物体的受力图。
(f)(g) 习题2-6图(b)(a )D2—8 试计算图中各种情况下F 力对o 点之矩。
(d)习题2-7图习题2-8图 P(d)(c)(a ) A2-9 求图中力系的合力F R 及其作用位置。
习题2-9图( a )1F 3 ( b )F 3F 2( c) 1F /m( d )F 32—10 求图中作用在梁上的分布载荷的合力F R 及其作用位置。
2-11 图示悬臂梁AB 上作用着分布载荷,q 1=400N/m ,q 2=900N/m, 若欲使作用在梁上的合力为零,求尺寸a 、b 的大小。
( a )q1=600N/m2( b )q ( c )习题2-10图B习题2-11图第三章静力平衡问题习题3—1 图示液压夹紧装置中,油缸活塞直径D=120mm,压力p=6N/mm2,若α=30︒, 求工件D所受到的夹紧力F D。
习题3-1图3-2 图中为利用绳索拔桩的简易方法.若施加力F=300N,α=0。
《工程力学》试题及参考答案一、填空题:1.受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为。
2.构件抵抗的能力称为强度。
3.圆轴扭转时,横截面上各点的切应力与其到圆心的距离成比。
4.梁上作用着均布载荷,该段梁上的弯矩图为。
5.偏心压缩为的组合变形。
6.柔索的约束反力沿离开物体。
7.构件保持的能力称为稳定性。
8.力对轴之矩在情况下为零。
9.梁的中性层与横截面的交线称为。
10.图所示点的应力状态,其最大切应力是。
11.物体在外力作用下产生两种效应分别是。
12.外力解除后可消失的变形,称为。
13.力偶对任意点之矩都。
14.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。
15.梁上作用集中力处,其剪力图在该位置有。
16.光滑接触面约束的约束力沿指向物体。
17.外力解除后不能消失的变形,称为。
18.平面任意力系平衡方程的三矩式,只有满足三个矩心的条件时,才能成为力系平衡的充要条件。
19.图所示,梁最大拉应力的位置在点处。
20.图所示点的应力状态,已知材料的许用正应力[σ],其第三强度理论的强度条件是。
21.物体相对于地球处于静止或匀速直线运动状态,称为。
22.在截面突变的位置存在集中现象。
23.梁上作用集中力偶位置处,其弯矩图在该位置有。
24.图所示点的应力状态,已知材料的许用正应力[σ],其第三强度理论的强度条件是。
25.临界应力的欧拉公式只适用于杆。
26.只受两个力作用而处于平衡状态的构件,称为。
27.作用力与反作用力的关系是。
28.平面任意力系向一点简化的结果的三种情形是。
29.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,则截面C的位移为。
30.若一段梁上作用着均布载荷,则这段梁上的剪力图为。
二、计算题:1.梁结构尺寸、受力如图所示,不计梁重,已知q=10kN/m,M=10kN·m,求A、B、C处的约束力。
2.铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示,C为截面形心。
一、判断题(正确的在括号中打“√”,错误的在括号中打“×”。
)1、加减平衡力系公理一般不适用于一个变形体。
(√)2、合力一定比分力大。
(×)3、物体相对于地球静止时,它一定平衡;物体相对于地球运动时,它一定不平衡。
(×)4、约束力的作用位置在约束与被约数物体的相互接触处。
(√)5、凡是只受到两个力作用的杆件都是二力杆件。
(×)6、汇交力系中各个力的作用点为同一点。
(×)7、力偶矩的单位与力矩的单位是相同的。
(√)8、力偶不能够合成为一个力,也不能用一个力来等效替代。
(√)9、平面一般力系的主矢与简化中心无关。
(√)10、平面力系与其作用面内的两个不同点简化,有可能得到主矩相等,但力系的主矢和主矩都不为零。
(×)11、平面汇交力系中各力在任意轴上投影的代数和分别等于零,则该力系平衡。
(√)12、一个汇交力系如果不是平衡力系,则必然有合力。
(√)13、在应用平面汇交力系的平衡方程解题时,所选取的两个投影轴必须相互垂直。
(×)14、平面力系的平衡方程可以是三个彼此独立的投影式的平衡方程。
(×)15、材料力学的任务是尽可能保证构件的安全工作。
(√)16、作用在刚体上的力偶可以任意平移,而作用在变形固体上的力偶一般不能平移。
(√)17、线应变是构件中单位长度的变形量。
(√)18、若构件无位移,则其内部不会产生内力。
(×)19、用圆截面低碳钢试件做拉伸试验,试件在颈缩处被拉断,断口呈杯锥形。
(√)20、一般情况下,脆性材料的安全系数要比塑性材料取得小些。
(×)21、胡克定律只适用于弹性变形范围内。
(√)22、塑性材料的应力-应变曲线中,强化阶段的最高点所对应的应力为强度极限。
(√)23、发生剪切变形的构件都可以称为剪切构件。
(×)24、在剪切构件中,挤压变形也是一个次要的方面。
(×)25、构件的挤压面和剪切面一般是垂直的。
(√)26、针对剪切和挤压,工程中采用实用计算的方法,是为了简化计算。
(×)27、受扭杆件的扭矩,仅与杆件受到的外力偶矩有关,而与杆件的材料及其横截面的大小和形状无关。
(√)28、根据平面假设,圆轴扭转时,横截面变形后仍保持平面。
(√)29、轴的受力特点是受到一对大小相等、转向相同、作用面与杆的轴线垂直的力偶的作用。
(×)30、若两梁的跨度、承受载荷及支撑相同,但材料和横截面面积不同,则两梁的剪力图和弯矩图不一定相同。
(×)31、最大弯矩必然发生在剪力为零的横截面上。
(×)32、控制梁弯曲强度的主要因素是最大弯矩值。
(×)33、在等截面梁中,正应力绝对值的最大值必然出现在弯矩值最大的截面上。
(√)34、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。
(√)35、梁的合理截面应该使面积的分布尽可能离中性轴远。
(√)36、梁截面形心的线位移,称为挠度。
(√)37、轴力的大小与杆件的横截面面积有关。
(×)38、轴力越大,杆件越容易被拉断,因此轴力的大小可以用来判断杆件的强度。
(×)39、平面图形对任一轴的惯性矩恒为正。
(√)40、弯曲应力有正应力和剪应力之分。
一般正应力由弯矩引起,剪应力由剪力引起。
(√)41、构件抵抗变形的能力称为刚度。
(√)二、填空题1、力的三要素包括力的大小、力的方向和力的作用点。
2、物体的平衡是指物体相对于地面静止或作匀速直线运动的状态。
3、衡量材料强度的两个重要指标分别为屈服极限和强度极限。
4、杆件变形的基本形式包括轴向拉伸或压缩、剪切、扭转和弯曲。
三、选择题1、作用在同一刚体上的两个力,若它们大小相等、方向相同,则这两个力对刚体的作用效果( C )A. 一定相同B. 一定不相同C. 不一定相同2、平面汇交力系向汇交点以外的一点简化,其结果不可能是( C )A. 一个合力B. 一个力和一个力偶C. 一个合力偶3、刚体在已知力系作用下平衡时,如果把该刚体软化为变形体,则此变形体( C )A . 一定平衡 B. 一定不平衡 C. 不一定平衡4、某平面力系向其作用面内任意一点简化的结果都相同,则此力系的最终简化结果为( B )A .一个合力 B. 一个合力偶 C. 一个力和一个力偶5、用解析法求平面汇交力系的合力时,若选取不同的直角坐标系,所求得的结果( A )A . 相同B . 不同6、力偶在( A )的坐标轴上的投影之和为零。
A. 任意 B .正交 C . 与力垂直 D. 与力平行7、对于由4个刚体组成的系统,若其中每个刚体都受到平面力系的作用,则该系统最多可以建立( B )个独立的平衡方程。
A . 9B . 12C . 168、选取一次研究对象,应用平面汇交力系的平衡方程最多可以求解( B )个未知量。
A 1B 2C 39、构件正常工作时应满足的条件是( D )A 构件不发生断裂B 构件原有形势下的平衡是稳定的C 构件有足够的抵抗变形的能力D 构件足够的承载力、刚度和稳定性10、下列叙述错误的是( B )A 线弹性材料是在加载时,其应力-应变应保持线性关系B 垂直于杠杆轴线的横向力会使杆件产生弯曲变形C 材料力学研究的内力是由物体所受的外力产生的D 力的可传递性原理不适用于变形固体11、应用拉亚正应力公式σ=Fn/A 的条件是( B )A 应力小于屈服极限B 应力小于比例极限C 外力或外力系的合力作用线与杆件轴线重合D 应力小于弹性极限12、低碳钢材料由于冷作硬化,会使( A )提高。
A 比例极限B 塑性C 强度极限13、下列哪项不是杆件轴向拉压时强度计算要解决的问题( B )A 设计截面B 求安全系数C 校核强度D 计算许用载荷14、下列哪个现象不是低碳钢材料拉伸试验出现的现象( C )A 屈服B 颈缩C 斜截面断裂15、梁在集中力作用的截面处,其内力图( B )A 剪力图有突变,弯矩图光滑连续B 剪力图有突变,弯矩图有转折C 弯矩图有突变,剪力图光滑连续D 弯矩图有突变,剪力图有转折16、梁在某一段内作用有向上的分布力时,在该段内,弯矩图是一条( B )A 上凸曲线B 下凸曲线C 有拐点的曲线D 倾斜曲线17、等强度梁各截面上( D )等值相等。
A 最大正应力B 弯矩C 面积D 抗弯截面系数18、梁在集中力偶作用的截面处,其内力图( C )A 剪力图有突变,弯矩图光滑连续B 剪力图有突变,弯矩图有转折C 弯矩图有突变,剪力图光滑连续D 弯矩图有突变,剪力图有转折19、两根拉杆的材料、横截面积和受力均相同,而一杆的长度为另一杆长度的两倍。
试比较它们的轴力、横截面上的正应力、轴向正应变和轴向变形。
下面的答案哪个正确?( C )。
A.两杆的轴力、正应力、正应变和轴向变形都相同。
B.两杆的轴力、正应力相同,而长杆的正应变和轴向变形较短杆的大。
C.两杆的轴力、正应力和正应变都相同,而长杆的轴向变形较短杆的大。
D.两杆的轴力相同,而长杆的正应力、正应变和轴向变形都较短杆的大。
20、工程中一般是以哪个指标来区分塑性材料和脆性材料的?( D )A.弹性模量 B.强度极限C.比例极限 D.延伸率21、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( C )。
<RB>RB=RB22、材料不同的两物块A和B叠放在水平面上,已知物块A重,物块B重,物块A、B间的摩擦系数f1=,物块B与地面间的摩擦系数f2=,拉动B物块所需要的最小力为( A )。
A.0.14kN四、简答(问答)题1、什么是刚体答:刚体是指在任何情况下都不发生变形的物体。
2、什么是平衡答:平衡是指物体相对于地面静止或保持匀速直线运动的一种状态。
3、什么是二力平衡公理。
答:作用于刚体上的两个力,使刚体处于平衡状态的必要和充分条件是:这两个力大小相等,方向相反,并作用在同一直线上。
4、什么是作用与反作用公理答:两物体间相互作用力总是同时存在,并且两力等值、反向、共线,分别作用于两个物体上。
这两个力互为作用与反作用的关系。
5、二力杆约束的特点答:(1)构件的自重不计;(2)构件的形状可以是直杆或曲杆,形状任意;(3)构件上只有两个受力点,两个力的方向待定,但必须在两个受力点的连线上。
6、力的平移定理(力线等效平移定理)。
答:作用在刚体上的力可以从原作用点等效地平行移动到刚体内任一指定点,但必须在该力与指定点所决定的平面内附加一力偶,其力偶矩等于原力对指定点之矩。
7、两个力偶等效的条件答:两个力偶等效的条件为,这两个力偶的大小相等,方向相同,作用在同一个平面上。
8、构件需要满足的强度、刚度和稳定性分别指的是什么?答:强度——构件正常工作不破坏;刚度——构件正常工作不发生过度变形;稳定性——构件正常工作条件下能保持原有平衡状态而不丧失稳定性。
9、剪切面与挤压面的区别:答:(1)剪切面是假想连接件被剪断的痕迹面,挤压面是两受力构件的相互接触面。
(2)剪切面与外力平行,挤压面与外力垂直。
10、简述平面力系向一点(简化中心)简化的结果答:平面力系向一点(简化中心)简化的一般结果是一个力和一个力偶矩;这个力作用于简化中心,称为原力系的主矢,它等于原力系中所有各力的矢量和;这个力偶矩称为原力系对简化中心的主矩,它等于原力系中所有各力对于简化中心力矩的代数和。
11、胡克定律的适用条件答:(1)杆件的变形应在线弹性范围内;(2)在长为l的杆段内,N F、E、A均为常量。
12、提高梁刚度的措施。
答:(1)改善截面尺寸和形状、提高梁的抗弯刚度;(2)合理安排载荷的作用位置,以尽量降低弯矩的作用;(3)在条件许可的情况下,尽量减小梁的跨度,当梁的跨度无法减小时,则可增加中间支座。
五、计算题1、试作如图所示梁的剪力图和弯矩图。
解:RA =2qa, RB=qa2、如图,试画出在载荷集度为q 的均布载荷作用下的简支梁的剪力图与弯矩图。
解:(1)求支座约束力。
2RA RB qlF F ==(2)建立剪力方程与弯矩方程。
()102Q F ql qx x l =-≤≤ ()211022M qlx qx x l =-≤≤ (3)画剪力图与弯矩图。
如图所示。
3、如图所示为二杆桁架,1杆为钢杆,许用应力[σ]1=160MPa ,横截面面积A 1=6cm 2;2杆为木杆,其许用压应力[σ]2=7MPa ,横截面面积A 2=100cm 2。
如果载荷P=40kN ,试校核结构强度。
解答:两杆均为二力杆,取结点A 为研究对象, 受力图如图所示。
Σy=0,N 1sin30°-P=0 ∴N 1=P/sin30°=80kN Σx=0,-N 1cos30°+N 2=0 ∴N 2=N 1cos30°= 1杆:σ1=N A 11328010610=⨯⨯ =133MPa<[σ]12杆:σ2=N A 22326931010010=⨯⨯. =<[σ]2两杆均满足强度。