1、工程力學(xué)復(fù)習(xí)題一、單項(xiàng)選擇題：(本大題共12小題)解題要求:根據(jù)工程力學(xué)的基本概念和理論，從每小題的四個(gè)備選答案中選出唯一正 確的答案，然后將正確答案的字母填寫在相應(yīng)小題預(yù)留的括號(hào)內(nèi)。1、以下哪一個(gè)說法正確地表達(dá)了主力平衡共面匯交定理”的含義。答(C )(A)若三個(gè)不為零的力共面且匯交，這三個(gè)力必然平衡。(B)若三個(gè)不為零的力平衡且共面，這三個(gè)力必然匯交。(C)若三個(gè)不為零的力平衡且匯交，這三個(gè)力必然共面。(D)若三個(gè)不為零的力平衡，這三個(gè)力必然共面且匯交。2、平面任意力系平衡的三力矩式方程三點(diǎn))的選取要求是這三個(gè)矩心(A )。M A 0M B 0 中，對(duì)三個(gè)矩心(A、B、CMC 0 C(A)

2、不能共(直)線。(B)可在力系平面內(nèi)任意選取，沒有任何限制。(C)必須共(直)線。(D)(三矩心)中必須有一點(diǎn)是投影坐標(biāo)系的原點(diǎn)。3、題圖(b)所示A、B、C、D四種不同的受力結(jié)構(gòu)中，均有一根類似的AB桿,試判斷題圖(a)所示AB桿的受力圖是哪一個(gè)受力系統(tǒng)中的 AB桿。(注意：四個(gè)結(jié)構(gòu) 圖中D、C兩處均為較接)答：(D )。 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 o Current Document (A)(B)(C)(D)(a)受力圖(b)四種不同結(jié)構(gòu)系統(tǒng)一.3題圖4、由桿1 (AB)、桿2 (AC)兩根直桿組成的簡(jiǎn)單桁架如題圖(a)所示。桁架 A、B、C三

3、處均為較接，節(jié)點(diǎn) A處有鉛垂力F作用。若以兩桿為整體研究對(duì)象畫受力圖(不計(jì)各桿自重)。則題圖(b)所示A、B、C、D四個(gè)圖中，正確的受力圖是(D )。(A)(B)(C)(D)(a)簡(jiǎn)單桁架(b)簡(jiǎn)單桁架的受力圖一、4題圖5、一個(gè)倒“ Y”字形剛性平面支架的結(jié)構(gòu)、載荷及支承如圖(a)所示，試判斷圖(b)所示A、B、C、D四個(gè)圖中該支架的正確的受力圖是(D )。(A)(B)(C)(D)(a)支架結(jié)構(gòu)圖(b)作J Y字形剛性平面支架受力圖一、5題圖6、若將題圖(a)中剛架的受力 F從A處移到D 處，變?yōu)閳D(b)所示(即：將F沿其作用線從 A滑移 到D),這種移動(dòng)不會(huì)改變 (D )段的內(nèi)力情況。(A)

4、 AB 段；(B) BC 段；(C) CD 段；(D) DE 段7、用算式確定脆性材料的許用應(yīng)力的值時(shí)，通常是以脆性材料的(C )作為極限應(yīng)力(式中的 u )。(A)比例極限 P； (B)e屈服極限 s；(C)強(qiáng)度極限b；(D)彈性極限。8、題圖所示圖示拉桿的橫截面積為A,兩端所受拉力為F,則該拉桿在其 45斜截面上的拉應(yīng)力45和剪應(yīng)力45分別為(B )。45 二;450； (B)45TT ； 452A2A，(C)450; 45 上；(D)A2F.2F45; 452A2A9、 矩形橫截面的簡(jiǎn)支梁 AB受力如題圖（a）所示，指出題圖（b）所示四個(gè)圖中,哪一個(gè)正確地表達(dá)了該梁 1-1截面上正應(yīng)力沿

5、高度（y軸）的分布情況。答:（a）梁的受力簡(jiǎn)圖10、（b）應(yīng)力沿高度（y軸）的分布圖、9題圖直徑的為d實(shí)心圓軸，當(dāng)其橫截面上有M y和M Z兩個(gè)彎矩時(shí)。用以下那個(gè)公式可正確地計(jì)算出該截面上的最大正應(yīng)力。答：用公式 （A ）。(A)32maxM2M2(B)16maxm2 M；d3d2(C)32(MyMz)(D)16(MyMy)maxd3maxd3MPa）,該單元體的11、一單元體各截面上的應(yīng)力如題圖所示（各應(yīng)力數(shù)值單位均為最大剪應(yīng)力max=（120MPa；60MPa；100MPa;50MPa；一、10題圖12、如題圖所示，鑄鐵試件在扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)時(shí)的破壞現(xiàn)象是沿與軸線成45。的螺旋面斷裂，造成這種破壞

6、現(xiàn)象的主要原因是各點(diǎn)在該方向面上分布有（A）最大剪應(yīng)力；（B）最大壓應(yīng)力；（C）最大拉應(yīng)力；（D）應(yīng)力集中；二、多項(xiàng)選擇題：（本大題共13小題）解題要求:根據(jù)工程力學(xué)的基本概念和理論，從每小題給出的備選答案中選出正確的答案，并將所有正確答案的字母填寫在相應(yīng)的括號(hào)內(nèi)(注：錯(cuò)選、漏選、多選均不得分)1、根據(jù)匯交力系平衡的必要與充分條件，判斷以下幾種關(guān)于匯交力系平衡的推論中，錯(cuò)誤的說法是 (B、C )。(A)匯交力系中各分力矢量的矢量和為零。(B)匯交力系中各分力大小的代數(shù)和為零。(C)匯交力系中各分力對(duì)匯交點(diǎn)之矩矢量的矢量和為零。(D)匯交力系中各分力在同一根任意軸上投影的代數(shù)等于零。(E)匯交力

7、系中各分力矢量首尾相接構(gòu)成的(力)矢量多邊形自行封閉。2、根據(jù)力偶的特征可知，以下幾個(gè)關(guān)于力偶系的推論中正確的是(A、B、D)。(A)力偶系中各分力矢量首尾相接構(gòu)成的(力)矢量多邊形自行封閉。(B)力偶系中各分力在任意(同)一根軸上的投影之和等于零。(C)力偶系中各分力對(duì)任意一點(diǎn)之矩矢量的矢量和為零。(D)力偶系中各分力矢量的矢量和為零。3、題圖所示平面桁架由 5根直桿組成，根據(jù)零力桿 的特征，不需計(jì)算，試直接判斷并找出該桁架中的零力桿 是(A、 C )。(A)桿 1;(B)桿 2;(C)桿 3;(D)桿 4;(E)桿 5二4題圖4、題圖所示平面桁架由 找出該桁架中的零力桿是：(A)桿 1;(

8、B)桿2；(C)桿 3;(D)桿 4；(E)桿5;(F)桿 6；(G)桿7;(H)桿8;桿9。5、若題圖所示某桁架的節(jié)點(diǎn) A處的F、Fi和F2是平衡力系，則該力系中，F(xiàn)、Fi和F2這三個(gè)力的大小之間的正確的關(guān)系式是（B、D ）。Fi = Fcos；(B)F = Ficos + F2cos;F2=Fcos;(D)Fisin =F2Sin ;、5題圖6、用材料力學(xué)理論對(duì)工程構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，下列那幾種應(yīng)力的計(jì)算值等于構(gòu)件 受力截面上的平均應(yīng)力？答：（A、E）。（A）拉壓桿件橫截面的最大正應(yīng)力；（B）扭轉(zhuǎn)圓軸橫截面的最大剪應(yīng)力|Tmax ;l maxI I t max（C）彎曲梁橫截面的最大正應(yīng)力

9、| Lmax； （D）彎曲梁橫截面的最大剪應(yīng)力I Iwmax n max Vv max（E）連接件的剪切面的最大名義剪應(yīng)力-OSmax7、 根據(jù)題圖所示、兩種材料的應(yīng)力一一應(yīng)變（）曲線可知，這兩種材料強(qiáng)度極限b（1）與 b（2） 以及彈性模量E（i）與E（2）大小關(guān)系是：（B、D ）b (1)b(2)；b (2 )b(1)；E(2)E；E (i)E (2)。、7題圖題圖所示，兩根截面、長(zhǎng)度等結(jié)構(gòu)尺寸完全相同的拉桿，所受拉力也相同。如果兩桿材料不同，則有關(guān)兩根桿件橫截面上的正應(yīng)力和伸長(zhǎng)量 l的正確說法是：兩桿的 （A、 D ）。（A）相同；（B）不同；（C） l相同；（D）l不同。9、下列幾種不

10、同形狀的截面上都存在My和Mz兩個(gè)彎矩時(shí)，公式My Mzmax就應(yīng)(式中V、z為各截面的兩根形心主軸，Wy和Wz分別為各截面的兩個(gè)抗彎截面模量。)只能用于計(jì)算(C、 D、 E )這幾個(gè)截面上的最大正應(yīng)力 II 。 max(A) “圓”形截面；(B) “橢圓”形截面；(C) “工字”形截面;“長(zhǎng)方形”截面； (E) “正方形”截面。10、一矩形截面立柱的結(jié)構(gòu)及受力如題圖所示，試判斷立柱根部的橫截面上組合了哪幾種內(nèi)力分量？(提示：從以下給出的選項(xiàng)中，選出該截 面上不為零的內(nèi)力分量)。答：(B、D、E、F)。(A)軸向拉力+ Fn；(C)扭矩T;(E)彎矩My；(G)剪力Fs辦(B)軸向壓力一Fn；

11、(D)彎矩Mz ;(F)剪力 Fsy；11、某圓軸橫截面上的應(yīng)力分布如題圖所示、(圖中O為截面形心)，試判斷該截面上組合了哪幾種內(nèi)力分量？(提示：從以下給出的選項(xiàng)中，選出該截面上不為零的內(nèi)力分量)答：(D、F )(A)軸力Fn；(B)剪力(C)剪力Fsy；(D)彎矩(E)彎矩My；(F)扭矩12、已知空心圓軸所的受外扭力偶為矩M,橫截面上的內(nèi)力分量為扭矩 T,則以下所示四個(gè)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力分布圖中，哪幾個(gè)是正確的？答：(B、C )(A)(B)(C)(D)二、12題圖13、拉桿直徑為d,頭部(大端)直徑為 D、厚度為h,若該拉桿受力拉力 F作用， 校核該拉桿的抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度和擠壓強(qiáng)度時(shí)，用來計(jì)算其

12、最大拉應(yīng)力、名義擠壓應(yīng)力bs和名義剪切應(yīng)力的計(jì)算式，應(yīng)分是(A、(B)(C)(D)F；dh(E)FDh3、AB和BC兩直角折桿組成的平面機(jī)構(gòu)如題圖所示。為固定錢鏈支座。有一個(gè)力偶矩為M的力偶作用于在BC桿上。若不計(jì)各桿自重。試求A、C兩支座的約束力Fa和Fco兩桿在B端較接，A、C均10M6a= 0.53M a三、簡(jiǎn)單計(jì)算題(本大題共11小題)解題要求:根據(jù)題意，靈活應(yīng)用工程力學(xué)的基本理論和方法，經(jīng)分析和簡(jiǎn)單計(jì)算，將 所得到的正確計(jì)算結(jié)果填寫在相應(yīng)的括號(hào)內(nèi)(本題不用將計(jì)算步驟寫在試卷中)。1、用AB、BC兩根鋼索將重為 W的物體懸掛在鉛垂墻壁和橫梁構(gòu)成的直角內(nèi)，如題圖所示。已知=60 ,不計(jì)鋼

13、索自重，若兩鋼索所承擔(dān)的拉力相等；求出此時(shí)AB與墻壁的夾角 和兩根鋼索承擔(dān)的相等拉力F的大小。答： =(30); F= ( V3W );2、如題圖所示，剛架 ABCD,在A、D較接，B處受大小F= 400N的水平力作用,若不計(jì)剛架自重以及各接觸點(diǎn)的摩擦，試求出A、D兩支座對(duì)剛架約束力。答：Fa = (200/5= 447.2N);Fd = (200N)。4、四連桿機(jī)構(gòu)在圖示位置平衡，已知 AC = 60cm, BD = 40cm,作用在 BD 上的 M2=2Nm,求作 用在AC上的Mi和CD桿的受力Fcd。答：Mi = (6 N m );Fcd= (10 N )。二、4題圖分布集度為q,若已知

14、：l=6m、W5、對(duì)稱屋架ABC如題圖所示，A為固定較鏈支座，B為滾動(dòng)錢鏈支座，屋架重 W,受的風(fēng)壓可視為垂直于 AC并沿AC全長(zhǎng)l均布的載荷,三、5題圖= 100kN、q=1.5kN/m。試求A、B兩支座約束 力的大小。答：Fax= ( 4.5 kN (一)FAy= ( 55.2 kN ( T )Fb= ( 52.6 kN ( T )6、階梯形桿件BCD受力如題圖所示，其中 F=20kN,桿件兩段的橫截面面積和桿 長(zhǎng)分另J為：Ai = 2A2= 100mm2、li = |2= 300 mm,桿件材料的彈性模量 E=200GPa。求桿內(nèi)的最大正應(yīng)力max和軸向總變形量l。二、6題圖答：max=

15、 ( -400 MPa )；l = ( 0.3 mm )。三、7題圖7、題圖所示平面桁架，由材料、面積相同的兩桿構(gòu)成，已知兩桿的橫截面積 A=200mm,材料的彈性模量E=200GPa。在節(jié)點(diǎn)C處圖示載荷F作用下，測(cè)得桿1和桿2的縱向線應(yīng)變分別為：i 4.0 10 4、2 2.0 10 4,求載荷F及其方位角的大小。答：F= ( 21.2 kN )=(10.9)8、如題圖所示，空心軸 AB兩端受扭力偶之矩為 M。若已知軸的：l=2.7m, D = 100mm, d = 50mm, AB兩端面間的相對(duì)扭轉(zhuǎn)角 = 1.8 ；材料的剪切彈性模量 G=80GPa。求：該軸內(nèi)的 最大剪應(yīng)力 max的大小

16、和軸兩端所受的扭力偶矩 M 的大小。46.5 MPa );M = ( 8.6 kN m9、空心圓軸AB,受力如題圖所示。軸用材料的剪切彈模量 G= 100GPa；軸長(zhǎng)l = 2m,外徑D=50mm,內(nèi)徑d=30mm o求該軸內(nèi)部最大剪應(yīng)力max|以及A、B兩端面相對(duì)扭轉(zhuǎn)角AB的大小已知：MA = 300N m, Mb = 200N m, Mc = 500NI m,三9題圖14.04MPa); ab = ( 0.94 10 3 rad =0.054)10、直徑為d的實(shí)心鋼制圓截面直角拐軸 ABC的相關(guān)尺寸及受力情況如題圖所示。若材料的許用應(yīng)力為 。試用第三和第四強(qiáng)度理論完成該軸的強(qiáng)度條件（計(jì)算式

17、）r4 =(32F4b20.75a2 ) d311、已知某點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)如題圖所示（圖中各應(yīng)力分量的單位均為MPa）,試分別用第三和第四強(qiáng)度理論求出其兩個(gè)相當(dāng)應(yīng)力r3和 r 4的大小。r3 = (100 MPa );r4 = (91.65 MPa );四、1題圖四、綜合計(jì)算題（本大題共4小題）解題要求：本題必須寫出有效分析和解題步驟，評(píng)分時(shí)將按步驟評(píng)定。1、題圖所示為某水輪機(jī)主軸示意簡(jiǎn)圖，若已知：水輪機(jī)輸出 功率P=63000kW、轉(zhuǎn)速n=210r/min。主軸所受軸向推力 F =5000kN,轉(zhuǎn)輪重 Gi= 500kN,主軸自重 G2=450kN,主軸內(nèi)徑 d =250mm,外徑D = 650m

18、m,材料的許用應(yīng)力=120MPa。試用第三強(qiáng)度理論求出主軸危險(xiǎn)點(diǎn)的相當(dāng)應(yīng)力r3并校核主軸的強(qiáng)度。解：四、2題圖直徑d =1m,重量G=10 kN的圓柱體支承在AB、CD兩桿構(gòu)成的支架上， 兩桿在H處較接，拉繩(EF)材料的許用拉應(yīng)力 =40 MPa,支架有關(guān)尺寸如題圖所示。求拉繩EF所承受的拉力確定拉繩EF的直徑。四、3題圖3、題圖所示No16工字鋼制成的簡(jiǎn)支梁受集中力F作用，結(jié)構(gòu)尺寸如題圖所示。已知： l = 1.5m, a =1m,材料的彈性模量 E=210GPa,現(xiàn)用標(biāo)距s= 20mm的應(yīng)變儀，在梁的C-C截面下邊緣測(cè)得縱向伸 長(zhǎng)量 s = 0.008mm,求：1）畫出該梁的剪力圖與彎矩

19、圖。2）求出集中力F的大小。解:4、外伸梁的受力及有關(guān)尺寸如題圖所示：已知梁的截面為50mm,b 100mm 的矩形截面，材料的彈性模量E=200MPa。1)求C、D兩支座的支承反力2)3)畫出該梁的剪力圖和彎矩圖 。確定最大剪力和最大彎矩。求出該梁橫截面上的最大彎曲正應(yīng)力和最大彎曲剪應(yīng)力。/tq = AkNmIIH *四、4題圖第四題參考答案:四、1題解：3）外力及內(nèi)力分析：根據(jù)已知條件，該軸受拉、扭組合變形，橫截面上的兩個(gè)內(nèi)力 分量分別為：2865kN mP軸力：FN max F Gi G2 5950(kN)；扭矩：T M9.549n4）危險(xiǎn)截面上的應(yīng)力分析：該危軸險(xiǎn)點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)如單元體（圖

20、b）所示。其中:FN max4F,N max_ 22-(D d )4 5950 103(6502 2502) 10 621MPa16T D 16 2856 103 650 10 3(D4 d4)(6504 2504) 10 1254.3MPa5）用第三強(qiáng)度理論校核軸的強(qiáng)度:r3224 max 110.6MPa=120MPa答：該軸滿足第三強(qiáng)度理論的強(qiáng)度要求。四、2題解:1）以整體為研究對(duì)象，求地面對(duì)支架的支撐力Fc。（或Fa） 畫出支架整體的受力圖（a）。歹U、解平衡方程:MA 0; Fc 2 G 1 0;FC G 5kN2）以圓柱體為研究對(duì)象,畫出圓柱體的受力圖歹h解平衡方程：Fx 0; FN2SinFy 0； FniCOS求支架對(duì)圓柱的支撐力 Fni。（b）。（或 FN2）。圖(a)圖(b)圖(c)3）以CD （或AB）桿為研究對(duì)象，求繩索 EF所承受拉力To畫出CD （或AB）桿的受力圖，并建立有關(guān)坐標(biāo)坐標(biāo)系，如圖 （c）。歹U、解平衡方程，拉繩 EF所承受的拉力。M