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1、东北大学秦皇岛分校2010-2011学年第二学期工程力学期末考试试卷东北大学秦皇岛分校工程力学期末考试模拟试卷(B卷)题 目一二三四总 分核分人复查人得分评卷人得分一、选择题（10小题，共20分）1 如图所示的系统只受F作用而平衡，欲使A支座约束反力的作用线与AB成30角，则倾斜面的倾角应为（ ）。A、 0 B、 30C、 45 D、 602 平面力系向点1简化时，主矢=0，主矩 M10，如将该力系向另一点2简化，则（ ）。A、=0，M2M1 B、0，M2M1 C、0，M2=M1 D、=0，M2=M13 如图所示，力作用在长方体的侧平面内，则以下表述正确的是A、 B、C、 D、4 变截面杆如图
2、，设F1、F2、F3分别表示杆件中截面1-1、2-2、3-3上的内力，则下列结论中哪些是正确的（ ）。A、F1 F2 ，F2 F3 B、F1 = F2 ，F2 F3 C、F1 = F2 ，F2 = F3 D、F1 = F2 ，F2 F35 图示静不定直杆，AC段为钢，CB段为铝，则A、B端的约束反力、（图示方向）满足关系（ ）。 A 、 B、 C、 D、 FBFA6 等截面圆轴上装有四个皮带轮，则四种方案中最合理方案为( )。A、将C轮与D轮对调；B、将B轮与D轮对调；C、将B轮与C轮对调；D、将B轮与D轮对调，然后再将B轮与C轮对调。 7 简支梁AB的跨中C处受集中力P作用，如图(a)所示。
3、若在AB梁上放置短梁DE，并将力P置于短梁中点处如图(b)所示。则AB梁在a、b两种情况下的最大正应力之比为( )。A、2 B、 C、4 D、8 用直径为d的圆形木材切割出一根高h、高b的矩形截面梁，若使梁对z轴的抗弯截面系数为最大，则是( )。A、2.0 B、 C、1.5 D、9 跨度为4m的简支梁，其剪力图如图所示，下列结论中( )是错误的。 A、整个梁上作用有向下的均布载荷q=1kN/m B、支反力均向上，大小分别为3kN，1kN C、梁上必有集中力偶作用，其合力矩为 D、在x=3m处，弯矩一定最大10 图示悬臂梁发生的变形是（ ）。 A、纯弯曲 B、斜弯曲 C、平面弯曲 D、拉伸和平面
4、弯曲的组合变形评卷人得分二、填空题（10小题，共2分）1 图示均质曲杆ABC，其中AB段长为L，要使BC段保持水平且曲杆保持平衡，则BC段的长度应为（ ）。2 图示结构受矩为M=10KNm的力偶作用。若a=1m，各杆自重不计。则固定铰支座D的反力的大小为_，方向_。3 图示杆件的横截面面积为A，弹性模量为E，则AB、BC段的变形分别为=_，=_。A、B截面的位移分别为=_，=_。4已知某低碳钢材料的比例极限，屈服极限，弹性模量。若测得该低碳钢轴向拉伸时的轴向线应变，则横截面上的正应力 是_。如果加大拉力，轴向线应变增加到，则横截面上的正应力_，原因是_。5 图示螺钉受拉力F作用，螺钉头直径D4
5、0mm，h=12mm，螺钉杆直径d=20mm，60MPa，bs200MPa，160MPa，则螺钉可承受的最大拉力F为( )。6 长为，直径为的圆轴，材料的切变模量为G。受扭转时，测得圆轴表面的纵向线倾斜一微小角度，横截面的最大剪应力=_，横截面上的扭矩T=_，两端横截面的相对扭转角=_，单位长度扭转角=_。7 图示矩形截面简支梁受集中力P作用，梁的最大弯曲剪应力=_。8 左端固定的圆杆受均布的扭转外力偶作用如图所示。1-1横截面上的扭矩是_；在图示坐标系下，任意x截面上的扭矩是_；扭矩图的特征是_。9 如图所示的圆截面悬臂梁，受集中力作用。(a)当梁的直径减少一倍而其他条件不变时，其最大弯曲正
6、应力是原来的_倍，其最大挠度是原来的_倍；若梁的长度增大一倍，其他条件不变，则其最大弯曲正应力是原来的_倍，最大挠度是原来的_倍。10 在平面应力状态下，单元体相互垂直平面上的正应力之和等于_。评卷人得分三、判断（10小题，共10分）1 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，因而两梁的剪力图和弯矩图不一定相同。（ ）2 不论单元体处于何种应力状态，其最大切应力均等于。 （ ）3 矩形截面杆自由扭转时,横截面上的剪应力呈线性分布. ( )4 偏心拉压杆件中性轴的位置，取决于梁的截面的几何形状与尺寸和载何作用点的位置，而与载荷的大小无关。（ ）5 力对于一点的矩在一轴上投影等于该
7、力对于该轴的矩。（ ）6 在平面任意力系中，若其力多边形自行闭合，则力系平衡。 （ ）7 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。( )8 简支梁的支座上作用集中力偶M，当跨长L改变时，梁内最大剪力发生改变，而最大弯矩不改变。（ ）9 压杆失稳的主要原因是临界压力或临界应力，而不是外界干扰力。（ ）10 杆件伸长后，横向会缩短，这是因为杆有横向应力存在。（ ）评卷人得分四、解答题（4小题，共50分）1 如题所示，曲杆ABC与直杆AED用铰A及连杆DC相连，轮C重不计。已知：R=1m，EG段绳水平，P=100Kn，L=1m,，各杆重均不计。试求：DEA杆在D、A
8、两处所受的约束力；CBA杆在B、A两处所受的约束力。(10分)2 如图示三角托架，AC为刚性梁，BD为斜撑杆，问斜撑杆与梁之间夹角应为多少时斜撑杆重量为最轻？(10分)3 图示一圆截面杆，左端固定，右端自由，在全长范围内受均布力偶矩作用，其集度为me。设杆的材料的切变模量为G，截面的极惯性矩为Ip，杆长为l。试求自由端的扭转角。(10分)4工字形钢梁，截面尺寸如图所示，已知Iz=1184cm2，材料容许应力=170MPa，梁长6m ，支座B的位置可以调节，试求：（1）最大容许载荷及支座B的位置；（2）在最大容许载荷q作用下，梁中横截面上的最大剪应力。（注：可用AB跨中截面弯矩代替）(20分)试卷 第 4 页 （共 4 页）
