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1、20132013 年年 4 4 月份考试工程力学（一）第三次作业月份考试工程力学（一）第三次作业 一、填空题（本大题共一、填空题（本大题共 3030 分，共分，共 1010 小题，每小题小题，每小题 3 3 分）分） 1. 对于矩形截面梁，出现最大剪应力的点处，其正应力力 _ 。 2. 所谓平衡，就是指物体在力的作用下相对于惯性参考系保持 _ 。 3. 已知平面平行力系的五个力分别为 F1=10（N），F2=4（N），F3=8（N）， F4=8（N），F5=10（N），则该力系简化的最后结果为 _ 。 4. 物块重 W=50N，与接触面间的摩擦角 m=30，受水平力作用，当 Q=50N 时 物
2、块处于 _ （只要回答处于静止或滑动）状态。当 Q= _ N 时，物 块处于临界状态。 5. 在平面约束中，由约束本身的性质就可以确定约束力方位的约束有 _ ，可以确定约束力方向的约束有 _ ，方向不能确定的约束有 _ （各写出两种约束）。 6. 合力对某轴之矩等于力系中各力对该轴之矩的 _ 。 7. 二力平衡和作用反作用定律中的两个力，都是等值、反向、共线的，所不同 的是 _ 。 8. 梁发生剪切弯曲时，其横截面上的内力有两个，即 _ 和 _ 。 9. 圆轴扭转时，横截面上各点的应力与半径是 _ （“平行”或“垂直”） 的。且应力是 _ （“均匀”或“非均匀”）分布的。 10. 力对物体的作
3、用效应取决于力的三要素，即力的 _ 、 _ 和 _ 。二、计算题（本大题共二、计算题（本大题共 6060 分，共分，共 6 6 小题，每小题小题，每小题 1010 分）分） 1. 分别计算图示 的 F1 、 F2 对 O 点的力矩。2. 物块重 W=1500N ，放于倾角为 30 的斜面上，它与斜面间的静摩擦因数 为 s=0.2 ，动摩擦因数 =0.18 。物块受水平力 F1=400N 作用，如图所示。 问物块是否静止，并求此时摩擦力的大小与方向。3. 角钢截面的尺寸如图所示。试求其形心的位置。4. 图示的悬臂梁AB，长为l，受均布载荷q的作用，求梁各横截面上的内力。5. 木桩柱受力如图所示。
4、柱的横截面为边长 200mm 的正方形，材料可认为符合 胡克定律，其弹性模量E=10 GPa。如不计柱的自重，试求： （1）作轴力图； （2）各段柱横截面上的应力； （3）各段柱的纵向线应变； （4）柱的总变形。6. 塔式起重机如图所示。机架重 W1=700kN ，作用线通过塔架的中心。最大 起重量 W2=200kN ，最大悬臂长为 12m ，轨道 AB 的间距为 4m 。平衡重 W3 到机身中心线距离为 6m 。试问： (1) 保证起重机在满载和空载时都不致 翻到，平衡重 W3 应为多少？ (2) 当平衡重 W3=180kN 时，求满载时轨道 A 、 B 的约束反力。三、问答题（本大题共三、
5、问答题（本大题共 1010 分，共分，共 2 2 小题，每小题小题，每小题 5 5 分）分） 1. 什么是光滑铰链约束？ 2. 如何准确地理解力的概念？应注意些什么问题？答案：答案：一、填空题（一、填空题（3030 分，共分，共 1010 题，每小题题，每小题 3 3 分）分）1. 参考答案：参考答案： 0 解题方案：解题方案： 矩形截面梁的剪应力 评分标准：评分标准： 回答完整正确得 3 分 2. 参考答案：参考答案： 静止或作匀速直线运动 解题方案：解题方案： 平衡 评分标准：评分标准： 回答完整正确得 3 分 3. 参考答案：参考答案： 力偶，力偶矩 m=40（Ncm），顺时针方向 解题
6、方案：解题方案： 力系简化评分标准：评分标准： 回答完整正确得 6 分 4. 参考答案：参考答案： 滑动 50 解题方案：解题方案： 临界状态 评分标准：评分标准：5. 参考答案：参考答案： 活动铰支座，二力杆件 光滑面接触，柔索 固定铰支座，固定端约束 解题方案：解题方案： 平面约束 评分标准：评分标准： 每空回答正确得 2 分 6. 参考答案：参考答案： 代数和 解题方案：解题方案： 合力 评分标准：评分标准：7. 参考答案：参考答案： 前者作用在同一刚体上；后者分别作用在两个物体上 解题方案：解题方案： 二力平衡和作用反作用定律 评分标准：评分标准： 回答完整正确得 3 分 8. 参考答
7、案：参考答案： 剪力 弯矩 解题方案：解题方案： 梁发生剪切弯曲 评分标准：评分标准：9. 参考答案：参考答案： 垂直 非均匀 解题方案：解题方案： 圆轴扭转 评分标准：评分标准：10. 参考答案：参考答案： 大小 方向 作用点 解题方案：解题方案： 力的三要素 评分标准：评分标准： 每空回答正确得 2 分二、计算题（二、计算题（6060 分，共分，共 6 6 题，每小题题，每小题 1010 分）分）1. 参考答案：参考答案：解题方案：解题方案：评分标准：评分标准：2. 参考答案：参考答案：解题方案：解题方案： 取物块为研究对象， 列方程 、求解。再由 计算可得。 评分标准：评分标准： 受力图
8、、列方程、求解各 5 分。 3. 参考答案：参考答案： BSEPARATORC 解题方案：解题方案： 求解各图形的面积及形心坐标，再组合。 评分标准：评分标准： C1 、 C2 、形心坐标各 5 分。 4. 参考答案：参考答案：解题方案：解题方案： 截面法求解受力图、计算 评分标准：评分标准： 受力图 10 分，计算 5 分。 5. 参考答案：参考答案：解题方案：解题方案： 作轴力图、各段柱横截面上的应力、各段柱的纵向线应变、柱的总变形计算 评分标准：评分标准： 作轴力图、各段柱横截面上的应力、各段柱的纵向线应变、柱的总变形各 5 分。6. 参考答案：参考答案：解题方案：解题方案： 满载、空载
9、、平衡方程，根据力矩平衡方程求解。 评分标准：评分标准： 满载、空载、平衡方程各 5 分。三、问答题（三、问答题（1010 分，共分，共 2 2 题，每小题题，每小题 5 5 分）分）1. 参考答案：参考答案： 解： 凡由销钉和销钉孔连接起来而构成的约束，统称为铰链约束。其中“光滑” 二字是指不计销钉和销钉孔之间的摩擦而言的。光滑铰链约束又可分为圆柱铰 链约束、固定铰链支座约束、可动铰支座约束以及向心轴承等几种，上述各种 铰链约束的图形皆可在理论力学的教科书中找到。 解题方案：解题方案： 光滑铰链约束 评分标准：评分标准： 光滑铰链约束 5 分 2. 参考答案：参考答案： 解：力的概念是力学中
10、最基本的概念之一。力是物体之间相互的机械作用，其 作用效果是使物体的运动状态发生变化，或者使物体发生变形。 理解力的概念 应注意下述几点。 由于力是物体之间相互的机械作用，因此可知： 力不能脱 离物体而单独存在； 既有力存在，就必定有施力物体和受力物体； 力是成对 出现的，既有作用力就必有其反作用力存在。 力有两种作用效果，即力可以使物体的运动状态发生变化，也可以使物体发生变形，如锤头可以把烧红的铁打 扁等。力的前一种效果称为力的外效应；后一种效果称为力的内效应。这两种 效应通常是同时发生的，只是有的明显有的不明显罢了。在理论力学中，我们 只研究力的外效应。 解题方案：解题方案： 力的概念 评分标准：评分标准： 力的概念 5 分；注意问题 5 分
