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1、第 1 页，共 20 页第 2 页，共 20 页工程力学模拟试卷 A 卷及答案一、单项选择题（本大题共一、单项选择题（本大题共 1010 小题，每小题小题，每小题 2 2 分，共分，共 2020 分）分） 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( C )。 A.RARBC.RA=RB D.无法比较D.作用线沿过 B 的铅垂线 2.图示平面机构，正方形平板与直角弯杆 ABC 在 C 处铰接。平板在板面内受 矩为 M=8Nm 的力偶作用，若不计平板与弯杆的重量，则当系统平衡时，直 角弯杆对板的约束反力大小为( C )A.2NB.4
2、NC.2N2D.4N23.平面平行力系合成的结果是 ( D ) A.合力 B.合力偶 C.主矩 D.主矢和主矩 4.一折杆受力如图所示。其中 AB 杆的变形为( B ) A. 扭转 B. 弯曲与扭转组合 C. 弯曲 D. 弯曲与弯曲5. .判断压杆属于细长杆、中长杆、还是短粗杆的依据是 ( A ) A柔度 B长度 C横截面尺寸 D临界应力题号一二三四五六七八九总分得分第 3 页，共 20 页第 4 页，共 20 页6.图示轴向受力杆件中 n-n 截面上的轴力为( C ) A.-3P B.-4P C.+4P D.+8P7.图示受扭圆杆中的最大剪应力为( C )A. B. C. D.3dm163d
3、m323dm48 3dm648. 图示矩形截面对 z、y 两形心轴的惯性矩分别为（ D ）A 22 121,121hbIbhIyzB 22 121,121bhIhbIyzC 33 121,121bhIhbIyzD 33 121,121hbIbhIyz9.某直梁横截面面积一定，下图所示的四种截面形状中，抗弯能力最强（ B ）A矩形 B工字形 C圆形 D正方形 10拉压胡克定律 =E 的另一表达式为（ D ）A B. C ；D AFNllEAFNll 第 5 页，共 20 页第 6 页，共 20 页二、填空题二、填空题(本大题共本大题共 4 小题，每空小题，每空 2 分，共分，共 10 分分) 1
4、1.图示杆件剪切面的面积为_dt_。12.胡克定律 =E 只在 _时才成立.P13.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_10kN _和 主矩大小为_5Kn.m _。14.图示斜五面体 OABCDE 沿坐标轴正向三个棱边的长度OA4，OC3，OE3（单位 m） ，斜平面 ABDE 沿对角线EB 间作用一力 P10kN， 则该力在 x 轴上的投影 Px=_6.86_kN。 三、计算题三、计算题(本大题共本大题共 5 小题，共小题，共 70 分分) 15.四杆机构在图示位置平衡。已知 OA=60cm，BC=40cm，作用
5、BC 上的力偶的 力偶矩大小为 M2=1N.m，试求作用在 OA 上力偶的力偶矩大小 M1和 AB 所受 的力 FAB所受的力。各杆重量不计。 （15 分）OACBM2 M130o第 7 页，共 20 页第 8 页，共 20 页解：(1) 研究 BC 杆，受力分析，画受力图：列平衡方程：220 sin30015 0.4 sin30sin30o BBooMFBCMMFNBC(2) 研究 AB（二力杆） ，受力如图：可知：5 ABBFFFN(3) 研究 OA 杆，受力分析，画受力图：列平衡方程：110 05 0.63 AAMFOAMMFOANm CBM230oFBFCABFBFAOAM1FAFO第
6、 9 页，共 20 页第 10 页，共 20 页16. 图示起重架的最大起吊重量（包括行走小车等）为 P=40 kN，横梁 AC 由 两根 No18 槽钢组成，材料为 Q235 钢，许用应力=120MPa。试校核梁 的强度。解：(1) 受力分析 当小车行走至横梁中间时最危险，此时梁 AC 的受力为由平衡方程求得0 sin303.51.750 400 cos300 cos3034.6410 3.51.750 202o CAAoo CACAACCMSPSPkNXXSXSkNMYPYPkN (2) 作梁的弯矩图和轴力图30oA CPDSAYC XC35kNm(+)xM(-)34.64kNxNP30o
7、3.5mABCzyNo182第 11 页，共 20 页第 12 页，共 20 页此时横梁发生压弯组合变形，D 截面为危险截面，max34.64 35 .NkNMkN m(3) 由型钢表查得 No.18 工字钢 23299.29 152cmAcmWy(4) 强度校核33 max maxmax4634.64 1035 10 22229.299 102 152 105.9115.1121 1.05 c yMN AWMPa p故梁 AC 满足强度要求。17.槽形铸铁梁受力如图所示，槽形截面对中性轴 z 的惯性矩 Iz40106mm4，材料的许用拉应力，材料的许用压应力。试 MPa40t MPa150c
8、（1）画出梁的剪力图和弯矩图；（2）校核此梁的强度。 （15 分）2m1m1m2m1m1mF30kNq15kN/mABCD60140z C（1）支座反力第 13 页，共 20 页第 14 页，共 20 页, 0AFkNFB60（4 分）（5 分）（2） mkNMMB30max（3 分）10510104014. 0103014. 01263 max maxc zcMPaIM（3 分）4510104006. 0103006. 01263 max maxt ztMPaIM此梁不安全。18.两端铰支压杆，材料为 Q235A 钢，长，直径为200EGPa1lmmkN30MmkN30MkN30kN30sF
9、kN30kN30sFkN30kN30sF第 15 页，共 20 页第 16 页，共 20 页，承受压力，规定稳定安全系数，校核此压杆的25dmm25kN 3nw稳定性。 （10 分）解：（1）mmdi425 4pilf1604/2510001采用欧拉公式计算临界力 KNEI lFcr79.37 6414. 320014. 3100012510 243222 351. 12579.37nFnwcr wFp稳定性不足19.如图所示轴 AB 上装有两个轮子，C 轮和 D 轮分别作用 W、F，轴处于平衡状态。已知 C 轮直径为，D 轮直径为，mD4 . 01mD8 . 02,轴的许用应力，按第三轻度理论确定轴直径KNW6 Mpa60d。 （15 分）第 17 页，共 20 页第 18 页，共 20 页解：（1）轴 CD 段 为弯扭组合变形，画出弯矩、扭矩图2221DDFW解得：KNF3第 19 页，共 20 页第 20 页，共 20 页（2）扭矩：KNWTD2 . 124 . 0621弯矩：mknMman.0286. 1（3）按强度公式计算轴径 WMTz22代入数据：60 1 . 0d2 . 10286. 1322 mmd1 .64取mmd65
