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1、第 1 页2011 年 4 月自考真题工程力学（3）一、单项选择题（本大题共 10 小题，每小题 2 分，共 20 分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。1图示平面直角弯杆 OAB，B 端受力作用。OA=a,AB=b,OA 与水平线夹角为 ，力与水平线夹角为 ，则FF力对点 O 的力矩大小为（ ）FAF(a+b)sinBF(a+b)cosCFsinba22DFcosba222图示均质圆球放在光滑的斜面上，斜面的倾角为 =30 ，圆球重 P=10kN，受一与斜面平行的拉力T作用而F平衡，则斜面对圆球的约束反力的大小为（ ）A
2、kN35BkN310CkN320DkN3303平动刚体上点的运动轨迹（ ）A只可能是直线B只可能是平面曲线C可能是空间曲线D只可能是圆弧线4图示圆盘半径为 R，绕垂直于盘面的定轴 O 转动。某瞬时同一半径上两点 A、B（OB=R/2）的加速度分别为、，则、与半径 OA 的夹角Aa Ba Aa Ba、间关系，以及、的大小间关系应为（ ）Aa BaA=2，A=2BB=，A=2BC=2，A=B D=，A=B5图示均质圆盘半径为 R，质量为 m，以角速度绕通过盘缘上点 O 且垂直于图面的轴作定轴转动，其动能为（ ）第 2 页A22mR41B22mR43C22mR21D22mR236脆性材料的许用应力小
3、于（ ）AeBpCsDb7圆轴受扭时，内力偶矩称为扭矩，表示为（ ）AFNBFQCTDM8一等截面铸铁梁的弯矩图如图所示，设计梁的截面时，最合理的截面应该是图（ ）9图示超静定梁的超静定次数是（ ）A1 次B2 次C3 次D4 次10对于一个单元体，下列结论中错误的是（ ）A正应力最大的面上切应力必为零B切应力最大的面上正应力必为零C正应力最大的面与切应力最大的面相交成 45角D正应力最大的面与正应力最小的面相互垂直二、填空题（本大题共 20 小题，每小题 1 分，共 20 分）请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。第 3 页11作用于刚体上的力，可沿其作用线任意移动其作用点，而不
4、改变该力对刚体的作用效果，称为力的_。12二力构件上的两个力，其作用线沿该两个力_的连线。13平面平行力系的平衡方程：，其附加条件是 A、B 连线与各力作用线 0)F(MA 0)F(MB_。14动点的法向加速度反映了速度_的变化。15图示直角弯杆 OBC 以匀角速度=0.5rad/s 绕轴 O 作顺时针转动，使套在其上的小环 M 沿固定直杆 OA 滑动。已知 OB=10cm，若将动系固连于弯杆 OBC，静系固连于杆 OA，则当角=60时，小环 M 的牵连速度大小=_cm/s.e16在如图所示平面机构中，杆 AB 与 OB 在 B 处铰接，且在图示瞬时 A、B、O 三个铰链处于同一直线上，杆 O
5、B 的角速度为，则该瞬时杆 AC 的角速度的大小为AC=_。17由转动惯量的平行移轴定理可知，在刚体对诸平行轴的转动惯量中，若比较其大小，则以通过质心轴的转动惯量为 _。18图示摆锤的重量为 P，摆锤由位置 A 运动至最低位置 B 时，重力所作的功为_。P19图示均质细长直杆 OA 长度为 l，质量为 m，以匀角速度绕轴 O 作定轴转动时，其惯性力系的主矢大小为_。第 4 页20图示物块质量为 m，与其连接的两根弹簧的刚度系数均为 k，若该物块作自由振动，则其振动周期为_。21轴传递的功率一定时，转速越_，外力偶矩越小。22对于各向同性材料来说，在比例极限内，已知材料弹性常数 E、，则 G=_
6、。23梁发生平面弯曲时，梁上的载荷与支反力位于_平面内。24梁平面弯曲时，横截面中性轴上各点的正应力数值为_。25如果图示悬臂梁的长度 l 增大为 2l，则梁的最大挠度增大为原来的_倍。26第三、四强度理论主要适用于_材料。27图示应力圆表示单向_应力状态。28圆轴处于弯曲与扭转组合变形时，其横截面上各点（除轴心外）均处于_应力状态。29受轴向压力 F 作用的细长直杆，当 FFlj时，杆之轴线保持_形式的稳定平衡状态。30跳水运动员跳起后下落到跳板上时，跳板受到_载荷的作用。三、简答题（本大题共 2 小题，每小题 5 分，共 10 分）31简述瞬时平动与平动的本质区别。在图示平面机构中，若杆
7、AO 与 BC 长度相同，在图示瞬时杆 AB 处于什么状态？此时 A、B 两点的速度、加速度是否相同？第 5 页32材料有哪两种基本破坏形式？铸铁试件的扭转破坏，属于哪一种破坏形式？四、计算题（本大题共 6 小题，每小题 5 分，共 30 分）33图示水平直杆 AB 上有一直导槽，固连于杆 CD 的销钉 E 放置于该导槽内，在杆 AB 与 CD 上各作用有一力偶。已知作用在杆 AB 上的力偶的力偶矩为M1=1000Nm，A、C 两点连线为铅垂线，试求系统平衡时作用在杆 CD 上的力偶的力偶矩 M2（不计各杆重量及各处摩擦） 。34在图示平面机构中，可在杆 AB 上滑动的套筒与杆 CD 铰接，C
8、D 杆以匀角速度绕轴 D 转动，借助套筒带动杆 AB 绕轴 A 摆动。已知 CD=l,A、D 两点连线为铅垂线，在图示瞬时杆 AB 处于水平位置，角=30，试求该瞬时杆 AB 的角速度。35在图示平面机构中，半径为 r 的圆盘以匀角速度沿水平直线轨道向右作纯滚动；杆 AB 的 B 端与圆盘的盘缘铰接，A 端与可沿水平直槽运动的滑块铰接。在图示瞬时，杆 AB 处于水平位置，角=60，试求该瞬时滑块 A 的速度。第 6 页36图示钢板的厚度 t=5mm，其极限切应力=400Mpa.试问要加多大的冲剪力 F，才能b在钢板上冲出一个直径 d=18mm 的圆孔？37图示钢丝绳吊一重量为 P 的重物，以匀
9、加速度 a 提升，试求钢丝绳的动内力 FNd及动荷系数 Kd（钢丝绳的重量不计） 。38低碳钢构件内一点的应力状态如图所示，试计算其第三强度理论的相当应力。五、综合题（本大题共 2 小题，每小题 10 分，共 20 分）39质量不计、长度为 l=2r 的细长直杆 AB 与质量为 m、半径为 r 的均质圆盘 C 固连在一起，一刚度系数k=、原长为 r 的弹簧，其两端分别系于天花板上点 O 和杆 AB 的中点 D 上，点 O 位于点 A 正上方，且r7mg2OA=，r3第 7 页系统于图示位置无初速释放，若不计弹簧的质量和轴承 A 处摩擦，试求系统运动至最低位置时杆 AB 的角速度。40图示平面构架，已知杆 AB 的长度 l=2m，其横截面为边长 a=100mm 的正方形，F=30kN，试求杆 AB 中最大正应力.max
