全國(guó)10月高等教育自學(xué)考試工程力學(xué)(一)試題及答案解析

全國(guó)2018年10月高等教育自學(xué)考試工程力學(xué)(一)試題課程代碼：02159一、單項(xiàng)選擇題(本大題共10小題，每小題2分，共20分)在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的，請(qǐng)將正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)。1.柔索對(duì)物體的約束反力，作用在連接點(diǎn)，方向沿柔索()A.指向該被約束體，恒為拉力B.背離該被約束體，恒為拉力C.指向該被約束體，恒為壓力D.背離該被約束體，恒為壓力2.圖示平面機(jī)構(gòu)，正方形平板與直角彎桿ABC在C處鉸接。平板在板面內(nèi)受矩為M=8N·m的力偶作用，若不計(jì)平板與彎桿的重量，則當(dāng)系統(tǒng)平衡時(shí)，直角彎桿對(duì)板的約束反力大小為()A.2NB.4NC.2D.4NN3.點(diǎn)的加速度可由速度對(duì)時(shí)間求導(dǎo)數(shù)而得到，其一般表達(dá)式為()A.a=B.a=C.a=D.4.在圖示圓錐擺中，小球M在水平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，已知小球的質(zhì)量為m,OM繩長(zhǎng)為L(zhǎng)，若a角保持不變，則小球的法向加速度的大小為()A.gsinaB.gcosaC.gtanaD.gcota5.如圖所示，已知物塊的質(zhì)量為m，彈簧的剛度系數(shù)為k，原長(zhǎng)為l0，靜伸長(zhǎng)為δs，則在以彈簧靜伸長(zhǎng)未端為原點(diǎn)、鉛直向下x軸正向的坐標(biāo)系中，物塊的運(yùn)動(dòng)微分方程為()A.m=kxB.m=-kxC.m=mg+kxD.m=mg-kx6.脆性材料的極限應(yīng)力是()A.σeB.σpC.σsD.σb7.若空心圓軸的外徑為D、內(nèi)徑為d,a=，則抗扭截面系數(shù)Wn=()A.B.C.D.8.圖示單元體的應(yīng)力狀態(tài)是()A.單向應(yīng)力狀態(tài)B.二向應(yīng)力狀態(tài)C.三向應(yīng)力狀態(tài)D.單應(yīng)力狀態(tài)9.細(xì)長(zhǎng)壓桿承受軸向壓力作用，與其臨界力無(wú)關(guān)的是()A.桿的材料B.桿的長(zhǎng)度C.桿所承受壓力的大小D.桿的橫截面形狀和尺寸10.圖示四根材料、長(zhǎng)度及截面尺寸完全相同的桿，受到重量均為P的重物的自由落體沖擊，B、D兩桿上放置有相同的橡皮墊，其中動(dòng)荷系數(shù)最大的是桿()二、填空題(本大題共20小題，每小題1分，共20分)11.合力在任一軸上的投影，等于各分力在同一軸上投影的_______。12.圖示彎桿ABC，不計(jì)重量，C點(diǎn)處受力作用，用作圖法可通過(guò)_______定理，確定B點(diǎn)處支座反力的作用線位置。13.圖示一矩形剛板，不計(jì)重量。為使剛板在自身平面內(nèi)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，今施加一力偶。組成該力偶的兩個(gè)力應(yīng)沿_______的方向施加最省力。14.剛體的平面運(yùn)動(dòng)可以簡(jiǎn)化為一個(gè)平面圖形在_______的運(yùn)動(dòng)。15.坐在汽車上的乘客觀察該車車輪外緣上一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，他看到的這一點(diǎn)是在作_______運(yùn)動(dòng)。16.剛體作減速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其角速度與角加速度所應(yīng)滿足的條件是_______。17.計(jì)算平面圖形上各點(diǎn)速度的三種方法分別是基點(diǎn)法、速度投影法和_______。18.質(zhì)點(diǎn)是具有一定質(zhì)量而幾何形狀和_______可忽略不計(jì)的物體。19.若一平動(dòng)剛體的質(zhì)量為m，質(zhì)心加速度為，則其慣性力系的主矢大小為_______。20.如圖所示，勻質(zhì)圓盤半徑為r,質(zhì)量為m，圓盤對(duì)過(guò)盤緣上O點(diǎn)且垂直于盤面的Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jz=_______。21.構(gòu)件應(yīng)有足夠的剛度，即在規(guī)定的使用條件下，構(gòu)件不會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的_______。22.直桿軸向拉伸時(shí)，用單位長(zhǎng)度的軸向變形來(lái)表達(dá)其變形程度，稱為軸向_______。23.工程上常將鑄鐵梁的橫截面做成對(duì)中性軸不對(duì)稱的形狀，并使中性軸偏于受_______邊。24.傳動(dòng)軸上的皮帶輪如圖所示，已知皮帶張力F1=3kN,F2=1kN,皮帶輪半徑R=0.5m，則其承受的轉(zhuǎn)矩M0=_______N·m。25.圖示桿件剪切面的面積為_______。26.減小梁的彎矩，可以提高梁的強(qiáng)度并_______梁的變形。27.過(guò)構(gòu)件內(nèi)的一點(diǎn)所切取的各單元體中，切應(yīng)力最大的面與切應(yīng)力最小的面的夾角為_______度。28.已知一點(diǎn)的主應(yīng)力σ1、σ2、σ3，則該點(diǎn)的最大切應(yīng)力τmax=_______。29.桿件同時(shí)發(fā)生兩種或兩種以上的基本變形，稱為_______變形。30.構(gòu)件受自由落體沖擊時(shí)，靜變形愈大，則動(dòng)荷系數(shù)愈_______。三、簡(jiǎn)答題(本大題共2小題，每小題5分，共10分)31.試述一般情況下，平面任意力系向作用面內(nèi)一點(diǎn)簡(jiǎn)化的結(jié)果及其平衡的必要與充分條件。32.已知軸的傳遞功率P(千瓦)及轉(zhuǎn)速n(轉(zhuǎn)/分)，寫出轉(zhuǎn)矩M0的計(jì)算公式，并解釋為何減速箱中，高速軸直徑較小，而低速軸直徑較大。四、計(jì)算題(本大題共6小題，每小題5分，共30分)33.圖示水平外伸梁上作用有錘垂力和，若不計(jì)梁重，且已知P=2F，尺寸如圖，試求支座A、B處的約束反力。34.在圖示平面機(jī)構(gòu)中，彎成直角的曲桿OAB以勻角速度ω繞O軸轉(zhuǎn)運(yùn)，并帶動(dòng)頂桿CD沿鉛垂導(dǎo)槽滑動(dòng)。已知曲桿OA段長(zhǎng)為r,O、C、D三點(diǎn)在同一鉛垂線上，試求當(dāng)φ=30°時(shí)頂桿CD的速度。35.外嚙合行星齒輪機(jī)構(gòu)如圖所示。曲柄OA以勻角速度ω繞O軸作定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)行星輪Ⅱ沿固定輪Ⅰ作純滾動(dòng)。已知輪Ⅰ和輪Ⅱ的半徑分別為R和r,試求輪Ⅱ邊緣上B點(diǎn)和C點(diǎn)的速度大小(其中B點(diǎn)在OA的延長(zhǎng)