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1、工程力学试题三及答案一、单选题（每题2分）1. 力的三要素指力的大小、方向、（）。A位置B起点C作用点D 终点2. 力的功是（ ）。A 矢量；B 瞬时量；C代数量；D有投影3. 低碳钢的极限应力是A b ； B c ； C b ； D b4. 已知有一个力F的投影Fx不等于零，而力F对x轴的矩为Mx（F）=0，由此 可判定力F（）。A 不在过x轴的平面上但垂直于x轴B 不在过x轴的平面上且不垂直于x轴C 在过x轴的平面上且垂直于x轴D 在过x轴的平面上但不垂直于x轴5. 斜支简支梁受力如图所示，梁的（）A AC段发生弯曲变形，CB段发生拉伸与弯曲组合变形B AC段发生压缩与弯曲组合变形，CB段
2、发生弯曲变形C AC段发生压缩与弯曲组合变形，CB段发生拉伸与弯曲组合变形D 两段只发生弯曲变形二、判断题（每题1分）1. 若点的加速度为零，则该点一定静止。（）2. 直杆受压时的承载能力取决于它的强度是否足够。（）3. 摩擦力的方向总是与物体之间相对滑动或相对滑动趋势的方向相反。（）4. 物体的重心当它离开了地球的引力场后就失去了意义。（）5. 计算质点系的动能时，不必考虑各质点的运动方向。（）6. 平动刚体上任一点的轨迹有可能是空间曲线，而平面运动刚体上任一点的轨迹则一定是平面曲线。（）7. 扭转切应力计算公式匚二P和t max= W 只适用于圆轴。（）pp8. 轴力图可显示出杆件各段横截
3、面上轴力的大小，但并不能反映杆件各段变形是伸长还是缩短。（）9. 因等直圆轴扭转变形时，横截面上没有正应力而只有切应力存在，所以扭转变形与剪切变形是相同的。（）10. 粗细和长短相同的两圆轴，一为钢轴，另一为铝轴，当受到相同的外力偶作用产生弹性扭转变形时，其横截面上最大剪应力是相同的。（）三、简答题（每题5分）1. 如何区分大柔度杆、中柔度杆与小柔度杆？2. 什么是摩擦角？摩擦角只与哪些因素有关？摩擦角的大小表示什么意义？3. 在马拉车、车拉马的问题中，马拉车的作用力等于车拉马的作用力并且方向相反，作用在同一直线上，为何车前进？4. 应力状态如何分类？四、计算分析题（每题10分）1. 受均布载
4、荷作用的简支梁如图所示，试计算：（1）1-1截面上1、2两点处的弯曲正应力；（2）此截面的最大弯曲正应力；（3）全梁的最大弯曲正应力。q=60kN/m12342.气(30,10)、43(40,40) 气(0,0)坐标单所示，各力作用点的坐标依次是4 (20,30)、 1位是mm，求该力系向A4点简化的结果？3.图示长方体上作用着两个力F1、F2。已知F = 100N, F = 10/5Nb = 0.3m, c = 0.4m, d = 0.2m, e = 0.1m 试分别计算力F1和F2在三个坐标轴上的投影及对三个坐标轴之矩。4.如图a所示组合梁，由梁AC与梁CD并用铰链C连接而成。在铰链C与梁
5、AC上，分别作用有集中力F与矩为Me Fa的集中力偶。试画梁的剪力与弯矩图。五、图解题（每题5分）1. 平面机构如图所示，试画出各连杆AB的瞬时速度中心。(a)(b)(c)2. 画出如图所示构件ABCD的受力图。3. 如图所示曲柄滑块机构，画出图中各构件的受力图，未画重力的物体均不计重量，所有接触处均为光滑接触。4.如图所示，试画出厂房立柱的受力图。答案一、单选题（每题2分）1. C2. C3. D4. D5. B二、判断题（每题1分）1. 错误2. 错误3. 正确4. 正确5. 正确6. 正确7. 正确8. 错误9. 错误10. 错误三、简答题（每题5分）1. 柔度人2人的压杆，称为大柔度杆
6、；人 X X的压杆称为中柔度杆；入人的P0P0压杆称为小柔度杆。（x =i, X0 =a ：s） p2. 最大全反力与法向反力间的夹角是摩擦角，摩擦角表示接触面材料粗糙程度、 摩擦性质的物理量，只与物体接触面的材料、表面状况等因素有关。3. 因为。马拉车的作用力与车拉马的作用力是一对作用与反作用力，两者不能 平衡，而车的受力是马拉车的作用力和地面对车的阻力，当马拉车的作用力大于地面对车的阻力时车前进。4. 应力状态分为三类，只有一个主应力不等于零的应力状态称为单向应力状态; 有两个主应力不等于零的应力状态称为二向应力状态（又称平面应力状态）；三 个主应力都不等于零的应力状态称为三向应力状态。二
7、向和三向应力状态统称为 复杂应力状态。四、计算分析题（每题10分）1. 解题过程与步骤：解：（1） 求左右两支点的支反力F左=F右=90 kN（个） 求1-1截面上的弯矩M = F x 1 - q x 1x - = 60 kN1 左21-1截面上1、2两点处的弯曲正应力I = 也 =1803 x 10-11 （m4）z 12M y 60 x 103 x(-60 x 10-3)61 7 (Mp )1803 x 10-1112 I一 一z（2）此截面的最大弯曲正应力；。max1-1M1 = 92.6 (MPa ) Wz（3）求梁上最大弯矩：在梁的中点，弯矩达到最大值M ma=67.5 kN.mb
8、= 讨疵=104.2 (MPa)z2. 解题过程与步骤:F = F + F + F + F = F + F cos30。+ 0 + F cos45 = 158.52kNRx 1x 2 x 3 x 4 x 124F = F + F + F + F = 0 + F sin30o-F + F sin45o = 36.56kNRy主矢：F = FR R1y2y3y 4y23=162.68kN/ + Fj = ：(158.52kN )2 +(36.56kN tan以=r = 36.56 kN = 0.23第一象限内与尤轴夹角以=13。F 158.52kNRx，、，、，、，、主矩：MA4 = MA4(F)
9、+ MA4 (F2)+ MA4 (F3)+ MA4 (F4)=一F x 30mm 一 F cos30 x 10mm + F sin30x 30mm 一 F x 40mm + 01223=-3119.6kNmm (顺时针方向J3. 解题过程与步骤:1.力F、F2在三个坐标轴上的投影 bF1x=一F - cos 以=-100 x -60 N1b 2 + c 2一 .一 一 c 一一 F - sin 以=100 x = 80N1侦b 2+c 2F = F - cos P 10/5x= IONFy = 0F = F sin。-10赂 x j :=-20N2. 力与、F2对三个坐标轴之矩M(孔)=M(%
10、)+ M(F)= 0-Fxd = -80x0.2 = -16N-mM(孔)=M(孔)+ M(F1)= 0-Fxd = -60x0.2 = -12N-mM何)=M(F1)+ MG)= 0 + Fyxb = 80x0.3 = 24N-mM (F2)= M (F2 )+ M(F2 )=-乌 xc + 0 = -20x0.4 = -8N-mM (F ) = M (F )+ M (F )= F x(b-e) + F xd = 20x(0.3-0.1) +10x0.2 = 6N-m y 2y 2 zy2 x2 z2 xM (F2)= M (F2 )+ M F )=F xc + 0 = -10x0.4 =
11、-4N-m4. 解题过程与步骤:解：1.计算支反力梁AC与梁CD（连带铰链C）的受力如图b所示，由梁的平衡方程求得=Fy 23 Fa MD2.画剪力图FDy F将整个组合梁划分为AB,BC与CD三段，由于梁上仅作用集中载荷，所以，各段梁的剪力图为水平直线，而弯矩图则为倾斜直线。利用截面法，求得各段起点的剪力分别为F = F =-F F FQA+QB+2QC+2上述截面的剪力值，在X-%平面内依次对应点a，b与c （图c）。于是，在 AB,BC与CD段内，分别过a，b与c画水平直线，即得梁的剪力图。3.画弯矩图如上所述，各段梁的弯矩图均为倾斜直线。利用截面法，求得各段起点与终点的弯矩分别为Fa2
12、Fa2=03FaT上述截面的弯矩值，在X-M平面内依次对应d,e, f,g与h点（图d）。于是，分别连直线de, fg与g。，即得梁的弯矩图。要注意的是，由于梁间铰仅能传递力，不能传递力矩，所以，梁间铰处截面C与截面C+的弯矩均为零。五、图解题（每题5分）1.解题过程与步骤：作速度七和*的垂线，两者的交点即为速度瞬心，如图中 P点。(a)(b)(c)2. 解题过程与步骤：1. 取构件ABCD为研究对象2. 画出主动力F3. 画出约束反力孩,孩矿Fnd3. 解题过程与步骤：1 .滑块B：主动力F2；约束反力FNB，FB2.连杆AB：约束反力FA, FB3 .轮0：主动力比；约束反力FAA , FOx，FOy计算的最后结果数字:AFFbBF24. 解题过程与步骤:1. 取立柱研究画其轮廓图；2. 画主动力G，F；3. 画约束反力FAx，FAy，Ma
