1、工程力學復習題一、 單項選擇題： 解題要求：根據工程力學的基本概念和理論，從每小題的四個備選答案中選出一個正確的答案，并將正確答案的字母填寫在相應的括號內。1 若（ ）中各分力對任意點之矩的矢量和為零，則該力系一定為平衡力系。（A）匯交力系； （B）力偶系； （C） 平面一般力系； （D）空間一般力系。2 應力是指（ ）。（A）受力物體截面上內力的分力， （B）受力物體截面上內力的分布集度，（C）受力物體截面上每一點的內力， （D）受力物體內部對外力的響應力。（A）比例極限； （B）彈性極限； （C）屈服極限； （D）強度極限。3 用公式確定材料的許用應力值時，通常脆性材料是以其（ ）作為極限

2、應力（式中的）。（A）比例極限； （B）彈性極限； （C）屈服極限； （D）強度極限。4 桿件內力矢量沿其軸線的分量，稱為（ ）。（A）軸力， （B）剪力， （C）扭矩， （D）彎矩。5 關于扭彎組合： 公式是用（ ）強度理論，為扭彎組合下的圓軸所建立的強度條件計算式。 公式是用（ ）強度理論，為扭彎組合下的圓軸所建立的強度條件計算式。（A）第一 ； （B）第二； （C）第三； （D）第四6 題圖所示四個力系中，各力大小均為F，分別以不同方式作用在邊長為a的正方形的四個頂點，其中一個力系的最簡結果是一個力偶之矩MFa且逆時針轉動的合力偶，該力系是（ ）。 （A）（B）（C）（D）一、6題 圖7

3、 如圖（a）所示，重為G的均質圓柱在夾板AB與墻壁AC之間，夾板A端有固定鉸鏈支座與墻壁連接，B端用繩索CB拉住，CB垂直于墻壁，若不計夾板AB的自重和各接觸處的摩擦。從圖（b）所示的四個受力圖中找出圖（a）中AB桿的正確受力圖（ ）。支架結構圖（A）（B）（C）（D）（a）（b）受力圖一. 7 題 圖8 圖（a）所示的受力圖，是（ ）圖所示受力系統中AB桿的受力圖。（A）（B）（C）（D）（a）受力圖（b）四種不同結構系統一. 8 題 圖9 一均質三棱柱重為P，橫截面為直角三角形ABD，其斜邊AB2r，銳角30°，如圖置于半徑為r的水平圓筒內。若不計摩擦，三棱柱處于平衡位置時，根據

4、平衡的基本原理，無需計算可知D處的約束力FD（ ）。（A）0.5P； （B）0.5P； （C）P； （D）P一、9 題 圖10 如圖所示，物重W，用兩根鋼索AB、BC懸掛。已知，不計鋼索自重，欲使兩鋼索拉力相等；則（ ）（A）；15°； （B）30°； （C）45°； （D）60°一10題 圖11 圖示拉桿斜截面上的拉應力和剪應力分別為（ ）。一、11題 圖（A）；（B）；（C）；（D）12 截面和長度等結構尺寸完全相同的兩根直干，受力情況也相同（如題圖所示），如果兩桿材料不同，則以下關于兩根桿件橫截面上的正應力和伸長量的正確說法是（ ）一 12 題 圖

5、（A）：兩桿的相同，也相同 （B）：兩桿的不同，也不同（C）：兩桿的相同，不相同 （D）：兩桿的不相同，相同13 以下四個圖樣是金屬材料試樣的四種斷口形狀；（A）（B）（C）（D）一、13題 圖 其中鑄鐵試件扭轉破壞后的斷口形狀是（ ）， 其中鑄鐵試件壓縮破壞后的斷口形狀是（ ）14 鑄鐵扭轉的破壞現象是沿與軸線成45°的螺旋面斷裂的的主要原因是斷口截面上有最大（ ）應力。而鑄鐵壓縮時的破壞現象是沿與軸線成45°的斜截面斷裂，造成這種破壞形式的主要原因之一是在該方向面上有最大（ ）。（A）拉應力 （B）壓應力 （C）剪應力（）畸變比能15 圖示受扭圓軸表面上一點點I的應力狀

6、態是哪一種？（ ） 一、5題 圖（A）（B）（C）（D）16 已知空心圓軸橫截面上的扭矩為T，以下四個圖中，哪一個正確地表達了該截面鉛垂直徑上的應力分布情況。答：（ ）。（A） （B） （C） （D）一.16 題圖17 根據圖示工字形截面上的彎矩M和剪力FS。判斷下列哪個單元體表示了截面上點5的應力狀態。（ ） 一、17題 圖（A）（B）（C）（D）18 矩形橫截面的簡支梁AB受力如圖（a）所示，指出圖（b）所示四個圖中，哪一個是該梁1-1截面上的正應力沿高度（y軸）的分布圖。（ ）（a）梁的受力簡圖（A）（B）（C）（D）（b）應力沿高度（y軸）的分布圖一. 18 題圖19 簡支梁，受力如圖

7、（a）所示，為了提高承載能力，在不增加材料用量的前提下， 若用水泥（抗壓強度極限遠大于抗拉強度極限的材料）制作該簡支梁，梁橫截面的形狀和放置位置在圖（b）所示的四種選項中，最好的選項是（ ）。 若用碳鋼（抗壓強度極限等于抗拉強度極限的材料）制作該簡支梁，梁橫截面的形狀和放置位置在圖（b）所示的四種選項中，最好的選項是（ ）。（A） （B） （C） （D）（a）梁的受力簡圖（b）一、19 題 圖二、 多項選擇題： 解題要求：根據工程力學的基本概念和理論，從每小題的備選答案中選出正確的答案，并將正確答案的字母填寫在相應的括號內。1. 下列各力系中，：能列三個獨立平衡方程的力系有（ ）。：最多能列兩

8、個獨立平衡方程的力系有。（ ）。（A）平面力偶系；（B）平面匯交力系；（C）平面平行力系；（D）平面一般力系；（E）空間力偶系；（F）空間匯交力系；（G）空間平行力系；（H）空間一般力系；2. 不需計算，判斷下列三個桁架中的零力桿。二、2 題 圖3. 根據圖示圓軸橫截面上的應力分部圖，可知該截面上不為零的內力有：（ ）（A） 軸力FN； （B）剪力FSx； （C）剪力FSy；（D）彎矩Mz； （E）彎矩My； （F）扭矩T。二 3 題 圖4. 木榫接頭的受力F及相關結構尺寸如圖所示，校核該接頭的名義剪切應力和名義擠壓應力分別為。 （ ）二 4 題 圖（A）； （E）；（B） ； （F）；（C）

9、； （G）；（D）； （H）；5. 拉桿直徑d，頭部直徑為D、高度為h，受力拉力F作用，校核該拉桿時的最大拉應力、名義剪切應力、名義擠壓應力分別為。 以下那幾個算式。答：（、）分別對應以下算式（ ）（A）； （B）； （C）；（D）； （E）； 二 5 題 圖6. 對同一點的破壞效果來說，從一下四個應力狀態（數值單位均為MPa）中。找出兩對等價的單元體。答：（ ）。（A）1與2等價； （B）1與3等價； （C）1與4等價； （D）2與3等價； （E）2與4等價； （F）3與4等價；1234二、6 題 圖7. 若根據剛體靜力學中力偶可在平面內移動的原理，將圖（a）中的力偶M從B處移到E處，變為圖

10、（b）所示，則這種移動將會改變哪幾段的內力情況。答：將會改變（ ）。（A）AB段；（B）CB段；（C）DC段；（D）ED段。（a） （b）二、7題 圖8. 用公式或校核圖示鋼制圓軸時（圖中T為扭矩，M為彎矩），兩公式計算出的相當應力和是那幾個點的相當應力。（ ）答：（A）A點； （B）B點； （C）C點； （D）D兩點。二、8題 圖三、 簡單計算題解題要求：根據題意，將正確的計算式及計算結果填寫在相應的括號內（本題不用將計算步驟寫在試卷中）。1. 如圖所示，飛機沿與水平成仰角的直線勻速飛行。已知發動機推力為F1，飛機重量為G，試求飛機的升力F和阻力F2。答： F（ ）； F2（ ）三、1題圖2

11、. 吊環受力如圖所示，求吊環所受合力FR的大小以及FR與y軸的夾角。答： FR（ ）kN （ ）°三、2 題 圖3. 四連桿機構在圖示位置平衡，已知AC60cm，BD40cm，作用在BD上的M22N·m，求作用在AC上的M1和CD桿的受力FCD。答：M1 （ ）N·m； FCD（ ）N三、3 題 圖4. 圖示半徑r =a的14圓弧桿AB與直角拐桿BC在B端鉸接，A、C為固定鉸鏈支座，直角拐桿BC上受一個力偶矩為M的力偶作用，若不計各桿自重和各接觸處的摩擦，求：A、C兩支座的約束反力FA和FC的大小。答：FA（ ）； FC（ ） 三、4 題 圖5. 剛性直角拐桿AB

12、C，如圖所示，A端與固定支座鉸接，在F1、F2以及M的作用下，拐桿ABC在圖示位處于平衡狀態，若已知：F1=F2=F，不計摩擦，求力偶矩M及支座A的約束反力（合力）FA的大小。答： M（ ）FA（ ）三5題 圖6. 求出圖示桁架兩桿的內力，已知作用在節點C的兩個力F1445N，F2535N，不計桿重，求兩桿的內力。答: FAC （ ）N；FBC （ ）N三、6 題 圖7. 求圖示皮帶輪軸AA橫截面上的各內力分量。答：A處橫截面上共有（ ）種內力分量，分別是：.（ ） （ ） .（ ） （ ）.（ ） （ ）. 三、7 題 圖8. 求出圖示構件在1-1截面上的各內力分量。 答：1-1截面上共有（

13、 ）種內力分量，分別是：.（ ） （ ） .（ ） （ ）. 三、8 題圖9. 判斷圖示構件在m-m截面上有何種內力分量？各內力分量的大小是多少？ 。答：m-m截面上共有（ ）種內力分量，分別是：.（ ） （ ） .（ ） （ ）. 三.9題 圖10. 圖示矩形截面桿，在偏心拉力F作用下，其橫截面上的正應力沿截面高度線性分布，截面頂邊各點正應力均為=100 MPa，底邊各點正應力均為零。確定F及偏心距e的大小。答：F（ ）kN e（ ）mm三、10 題圖11. 階梯形桿件BD受力如圖所示，其中F20kN，桿件兩段的橫截面面積和桿長分別為： A12A2100mm2 、 l1l2300mm，桿件材

14、料相同，其彈性模量E200GPa。求桿內的最大正應力和軸向總變形量。答：三、11 題 圖（ ）MPa； （ ）mm；12. 階梯圓受力如圖所示。已知外力偶矩M1=1500N·m，M2=1000N·m，軸徑d1=70mm，d2=50mm。軸長l1=700mm，l2=500mm，材料的剪切彈性摸量G=80GPa。求軸內最大剪應。力及A、C兩端面的相對扭轉角三、12 題 圖答：（ ）MPa； （ ）°13. 空心軸受力如題圖所示，已知軸的：l2.7m，D100mm，d50mm，兩端面間的相對扭轉角1.8°，材料的剪切彈性模量G80GPa。求： 軸內最大剪應力。

15、 當此軸轉速n80 rmin時，求所傳遞的功率P。答：三13題 圖 （ ）MPa P （ ）kW14. 圖示桁架題圖平面桁架，由材料、面積相同的兩桿構成，兩桿橫截面積均為A=200mm，材料的彈性模量E=200GPa。在節點C處載荷F作用下測得桿1、桿2的縱向線應變分別為、，求載荷F及其方位角，答：F（ ）kN （ ）°三、14題圖15. 單元體如圖所示（圖中各應力單位均為MPa）。 用圖解法求出圖示單元體三個主應力、 算出各單元體的最大剪應力， 用第三強度理論算出圖示各單元體的相當應力三.15 題 圖16. 指出以下三個單元體的主應力，直接算出各單元體的最大剪應力，并用第三強度理論

16、算出圖示各單元體的相當應力 三.16 題 圖四、 綜合計算題解題要求：本題必須寫出有效分析和解題步驟，評分時將按步驟評定。1 平面桁架的結構及受力如圖所示，已知：節點E處有一鉛垂力F2kN，不計各桿自重。求：桿1、2、3及桿4的內力。四、1 題 圖2 求出圖示桁架中標號為1、3、4、5的四根桿件的內力大小，并表明拉、壓四、2 題 圖3 活動梯子置于光滑水平面上，并在鉛垂面內，梯子兩部分AC和AB各重Q200N，重心在中點，彼此用鉸鏈A和繩索DE連接。一人重P600N立于H處.。若圖中相關尺寸分別為：l6m，h5m，a5m，。繩索材料的許用拉應力，求繩索DC的最小直徑d。四、3 題 圖4 直徑為

17、d =1m，重量G=10 kN的圓柱體支承在AB、CD兩桿構成的支架上，H處為鉸接，有關尺寸如圖所示。若拉繩EF的許用拉應力 40 MPa，試設計拉繩EF的直徑。解：四、4題 圖5 某等截面傳動軸，轉速n=300r/min，輪1為主動輪，輸入功率P1=50kW，輪2、輪3、輪4為從動輪。輸出功率分別為P2=10kW，P3=P4=20kW。 畫出軸的扭矩圖，并求最大扭矩； 若材料的許用剪應力80MPa，剪切彈性模量G80GPa，單位長度許用扭轉角，試確定軸的直徑d。四、5題 圖6 橫截面為的矩形截面簡支梁的受力及有關尺寸如圖所示，四、6 題 圖（1） 求出A、B兩支承反力。（2） 畫出梁的剪力圖

18、和彎矩圖（方法不限）。確定梁的最大剪力和最大彎矩及其所在截面，并填寫在相應的括號內。（3） 試求出梁內的最大彎曲正應力和最大彎曲剪應力。7 外伸梁由16號工字鋼制成（有關截面幾何參數已查表獲得），其受力及有關尺寸如圖所示。已知四、7 題 圖16號工字鋼的有關截面參數抗彎截面模量：；總高：H160mm；翼緣寬度B88mm；翼緣平均厚度t9.9mm；腹板厚度；（4） 求出A、B兩支承反力。（5） 畫出梁的剪力圖和彎矩圖。 寫出最大剪力和最大彎矩的絕對值并指出其所在截面位置。（6） 試求出梁內的最大彎曲正應力和最大彎曲剪應力。復習題參考答案一、 單項選擇題解： 1（B）；2（B）；3（D）；4（A）

19、；5.（C）；5.（D）；6（D）；7（B）；8（D）；9（C）；10（B）；11（D）；12（C）；13.（D）；13.（C）14.（A ）；14. （C）15.（C）；16（C）；17（A）；18（A）；19.（C）；19.（A）二、 多項選擇題解： 1. ：（D、E、F、G ）；1. ：（B、C）；2. ：（1、8、5）；2. ：（1、3）；2. ：（1、2、3）； 3.（E、F）；4.（C、H）；5.（A、C、D）；6.（C、D）；7.（B、C、D）；8.（A、B）二、 簡單計算題解1. F（ ）； F2（ ）2. FR（ 8 ）kN； （ 0 ）°（即與y軸共線）3. M1

20、 （ 6 ）N·m； FCD（ 10 ）N4. FA（）； FC（）5. M1.87Fl; FAF6. FAC 207N （拉）；FBC 164N （拉）7. 答：A處橫截面上共有（ 3 ）種內力分量，分別是：.（扭矩）：T （PD2）；.（彎矩）：M3Pl；.（剪力）：FS3P8. 答：1-1截面上共有（ 3 ）種內力分量，分別是：軸力：FN; 剪力：FS;彎矩： M9. 答：m-m截面上共有（ 3 ）種內力分量，分別是：. 軸力：FN； . 剪力：FS；. 彎矩：Mz（）10. F（200）kN e（503=16.7）mm11. （ 200 ）MPa； （0.3 ）mm；12.

21、；13. 46.4MPa； P71.8kW14. F（21.2）kN （10.9）°15. 答： 100MPa， 0 MPa， 20MPa 100（20）260MPa， 100（20）120MPa16. 答： 由圖知：則：； 由圖知：則：； 則：； 三、 綜合計算題解說明：本題有多種解法，以下只是其中一種，本題不依計算結果為唯一評分依據，故要求寫出解題步驟，將根據具體步驟評分。1. （桁架）題解如下（1） 用截面法畫受力圖（a）（2） 對（a）圖所示部分桁架列平衡方程，求得桿1、2、3的內力。2kN (拉)4kN (壓)2.83kN (拉)（a）（3） 以B點為對象，判斷桿4為零桿，

22、即：答：桿1、2、3及桿4的內力分別為：F12kN (拉)；F24kN (壓)；F32.83kN (拉)；F40 (壓)2. 求圖示桁架指定桿件（1、3、4、5桿）的內力，以下為各步驟得受力分析圖。（d）圖 （a）圖 （b）圖 （c）圖方法一：（1） 以B點為對象。 畫受力圖（a）， 列、解平衡方程求出或判斷出3為零桿（即：F30）和F5FB。（2） 以C點為對象 畫受力圖（b）， 列、解平衡方程求出或判斷出1為零桿（即：F10）和F2F（壓）。（3） 以D點為對象。 畫受力圖（c）， 列、解平衡方程求出或判斷出，（拉）和F5F（壓）。答：桿1、3為零桿（即：F3F10）；（拉）和F5F（壓）

23、。（壓）。方法二：（1） 以整體為對象。 畫受力圖（d）， 列、解平衡方程，求得：FBF（）（或FAyF（）, FAxF（）（2） 以B點為對象（5分）。 畫受力圖（a）， 列、解平衡方程求出或判斷出：F30；F5FBF（壓）。（3） 以D點為對象（5分）。 畫受力圖（c）， 列、解平衡方程求出或判斷出：（拉）和F2F（壓）。（4） 以C點為對象：畫受力圖（b），列、解平衡方程或判斷求出1為零桿（即：F10）。3. （系統平衡、求拉繩直徑）題解如下。（1） 以整體為對象求出FB和FC。 畫受力圖（a）， 列、解平衡方程求：FB；FC由：得：FB450 N（）再由：得：FC550 N（）（2） 以AB為對象，求出繩子的拉力TDE。畫受力圖（b） 列、解平衡方程求TDE：由：得：TDE420cos70°143.65 N（拉）。（a）圖（b）圖 （3） 用繩子的拉伸強度條件求繩子DE的最小直徑d 將有關數據代入拉強度條件公式， 求得； 答繩子的最小值經應大于4.28mm4. （系統平衡、求拉繩直徑）題解如下。解： 可由多種解法，以下給出一種解法：（1） 以整體為研究對象， 畫出受力圖