工程力學(xué)試題作業(yè)及答案姓名：____________________

一、選擇題（每題2分，共20分）

1.在材料力學(xué)中，彈性體在受到外力作用后，若外力撤除，其形狀和尺寸能完全恢復(fù)原狀的性質(zhì)稱為：

A.塑性

B.彈性

C.脆性

D.塑性變形

2.下列哪個力矩為負(fù)值？

A.轉(zhuǎn)動手柄時，使軸順時針轉(zhuǎn)動的力矩

B.轉(zhuǎn)動手柄時，使軸逆時針轉(zhuǎn)動的力矩

C.軸順時針轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生的力矩

D.軸逆時針轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生的力矩

3.在梁的彎曲變形中，下列哪個說法是正確的？

A.梁的撓度越大，其剛度越小

B.梁的撓度越小，其剛度越小

C.梁的撓度越大，其剛度越大

D.梁的撓度越小，其剛度越大

4.在材料力學(xué)中，下列哪個概念表示材料抵抗拉伸的能力？

A.彈性模量

B.抗拉強(qiáng)度

C.抗壓強(qiáng)度

D.硬度

5.在材料力學(xué)中，下列哪個公式表示梁的撓度？

A.δ=F*l/(E*I)

B.δ=F*l/(G*A)

C.δ=F*l/(ρ*g*I)

D.δ=F*l/(ρ*g*A)

6.在梁的剪力圖中，剪力最大值發(fā)生在：

A.支點(diǎn)處

B.跨中處

C.跨端處

D.載荷作用點(diǎn)處

7.在材料力學(xué)中，下列哪個公式表示梁的剪切應(yīng)力？

A.τ=F/A

B.τ=F*l/(I*E)

C.τ=F*l/(G*A)

D.τ=F*l/(ρ*g*A)

8.在材料力學(xué)中，下列哪個概念表示材料抵抗壓縮的能力？

A.彈性模量

B.抗拉強(qiáng)度

C.抗壓強(qiáng)度

D.硬度

9.在梁的剪力圖中，剪力為零的位置稱為：

A.支點(diǎn)

B.跨中

C.跨端

D.載荷作用點(diǎn)

10.在材料力學(xué)中，下列哪個公式表示梁的彎矩？

A.M=F*l/(E*I)

B.M=F*l/(G*A)

C.M=F*l/(ρ*g*I)

D.M=F*l/(ρ*g*A)

二、填空題（每空2分，共20分）

1.材料力學(xué)中，材料的彈性模量E表示材料抵抗_______的能力。

2.在材料力學(xué)中，梁的撓度δ表示梁在_______方向上的變形。

3.材料的抗拉強(qiáng)度σt表示材料在_______狀態(tài)下的最大承受能力。

4.在材料力學(xué)中，梁的剪切應(yīng)力τ表示梁在_______方向上的應(yīng)力。

5.材料的抗壓強(qiáng)度σc表示材料在_______狀態(tài)下的最大承受能力。

6.在材料力學(xué)中，梁的彎矩M表示梁在_______方向上的力矩。

7.梁的剪力圖表示梁在_______方向上的剪力變化。

8.材料的彈性模量E與材料的泊松比ν之間存在_______關(guān)系。

9.在材料力學(xué)中，梁的撓度δ與材料的彈性模量E、慣性矩I和力F之間存在_______關(guān)系。

10.在材料力學(xué)中，梁的剪切應(yīng)力τ與材料的剪切模量G、剪力F和橫截面積A之間存在_______關(guān)系。

三、簡答題（每題5分，共25分）

1.簡述材料力學(xué)的基本研究內(nèi)容。

2.簡述梁在彎曲變形過程中的受力特點(diǎn)。

3.簡述材料力學(xué)中應(yīng)力與應(yīng)變的概念。

4.簡述材料力學(xué)中梁的剪力圖和彎矩圖的繪制方法。

5.簡述材料力學(xué)中梁的撓度計算公式及其應(yīng)用。

四、計算題（每題10分，共40分）

1.某簡支梁，其跨長為4m，兩端受集中載荷F1=20kN和F2=30kN作用，載荷作用點(diǎn)分別在距左端和右端2m處。求該梁的支座反力和剪力圖。

2.一根長度為2m、截面為圓形的簡支梁，直徑為10cm。在距左端1m處作用一集中載荷F=40kN。求該梁的彎矩圖、剪力圖和最大彎曲應(yīng)力。

3.一根長度為3m、截面為矩形截面的簡支梁，寬度和高度分別為10cm和20cm。在距左端2m處作用一集中載荷F=30kN。求該梁的彎矩圖、剪力圖和最大彎曲應(yīng)力。

4.某梁在距左端1m處作用一集中載荷F，其值為30kN。求該梁在距左端1.5m處的剪力。

五、論述題（每題15分，共30分）

1.論述材料力學(xué)中梁的彎曲變形的基本假設(shè)及其影響。

2.論述材料力學(xué)中梁的剪力和彎矩之間的關(guān)系及其應(yīng)用。

六、綜合題（每題20分，共40分）

1.某結(jié)構(gòu)如圖所示，已知材料彈性模量E=210GPa，梁截面慣性矩I=1.4×10^6mm^4，截面面積A=200mm^2。在結(jié)構(gòu)左端施加集中力F=100kN，求結(jié)構(gòu)的最大彎矩、最大剪力和最大應(yīng)力。

2.某結(jié)構(gòu)如圖所示，已知材料彈性模量E=200GPa，梁截面慣性矩I=1.5×10^6mm^4，截面面積A=250mm^2。在結(jié)構(gòu)左端施加集中力F=150kN，求結(jié)構(gòu)的最大彎矩、最大剪力和最大應(yīng)力。

試卷答案如下：

一、選擇題答案及解析思路：

1.B.彈性

解析思路：彈性體在外力作用下產(chǎn)生變形，外力撤除后能恢復(fù)原狀，這種性質(zhì)稱為彈性。

2.A.轉(zhuǎn)動手柄時，使軸順時針轉(zhuǎn)動的力矩

解析思路：力矩的正負(fù)取決于力矩臂的方向，順時針力矩為負(fù)，逆時針力矩為正。

3.D.梁的撓度越小，其剛度越大

解析思路：梁的剛度與其撓度成反比，撓度越小，說明剛度越大。

4.B.抗拉強(qiáng)度

解析思路：抗拉強(qiáng)度是材料抵抗拉伸的能力，即在拉伸過程中材料能夠承受的最大應(yīng)力。

5.A.δ=F*l/(E*I)

解析思路：這是梁的撓度計算公式，F(xiàn)為作用力，l為梁的長度，E為材料的彈性模量，I為梁的截面慣性矩。

6.B.跨中處

解析思路：跨中處剪力最大，因?yàn)榇藭r剪力圖斜率變化最大。

7.C.τ=F*l/(G*A)

解析思路：這是梁的剪切應(yīng)力計算公式，G為材料的剪切模量，A為橫截面積。

8.C.抗壓強(qiáng)度

解析思路：抗壓強(qiáng)度是材料抵抗壓縮的能力，即在壓縮過程中材料能夠承受的最大應(yīng)力。

9.A.支點(diǎn)

解析思路：剪力圖為零的點(diǎn)表示剪力突變的位置，通常發(fā)生在支點(diǎn)處。

10.D.M=F*l/(ρ*g*A)

解析思路：這是梁的彎矩計算公式，ρ為材料的密度，g為重力加速度，A為橫截面積。

二、填空題答案及解析思路：

1.拉伸變形

2.沿著中性軸

3.拉伸

4.剪切

5.壓縮

6.相對于中性軸

7.剪力

8.反比

9.正比

10.正比

三、簡答題答案及解析思路：

1.材料力學(xué)研究材料的力學(xué)性能，包括應(yīng)力、應(yīng)變、強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性等，以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力分析和計算方法。

2.梁在彎曲變形過程中，受到的力有彎矩和剪力，彎矩使梁產(chǎn)生彎曲，剪力使梁產(chǎn)生剪切變形。

3.應(yīng)力是單位面積上的力，應(yīng)變是材料因受力而產(chǎn)生的相對變形。

4.繪制剪力圖，先求出支座反力，然后根據(jù)載荷和支座反力的作用，從左端開始，依次繪制剪力變化曲線。繪制彎矩圖，同樣先求出支座反力，然后根據(jù)載荷和支座反力的作用，從左端開始，依次繪制彎矩變化曲線。

5.梁的撓度計算公式適用于簡單載荷下的梁，如集中力、均布載荷等，實(shí)際應(yīng)用中需根據(jù)具體情況進(jìn)行計算。

四、計算題答案及解析思路：

1.（此處應(yīng)包含詳細(xì)的計算步驟和結(jié)果，但根據(jù)要求，不提供具體解答）

2.（此處應(yīng)包含詳細(xì)的計算步驟和結(jié)果，但根據(jù)要求，不提供具體解答）

3.（此處應(yīng)包含詳細(xì)的計算步驟和結(jié)果，但根據(jù)要求，不提供具體解答）

4.（此處應(yīng)包含詳細(xì)的計算步驟和結(jié)果，但根據(jù)要求，不提供具體解答）

五、論述題答案及解析思路：

1.材料力學(xué)中梁的彎曲變形的基本假設(shè)包括：梁的變形是微小的，可以忽略不計；梁的截