工程力學(xué)試卷及答案A

《工程力學(xué)》模擬試卷A卷及答案題號(hào)一二三四五六七八九總分得分一、單項(xiàng)選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）1.某簡支梁AB受載荷如圖所示，現(xiàn)分別用Ra、Rb表示支座A、B處的約束反力，則它們的關(guān)系為（C）。A-Ra<Rbb.RA>RbRa%、無法比較D.作用線沿過B的鉛垂線圖示平面機(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D.主矢和主矩彎桿對(duì)板的約束反力大小為（C）D.主矢和主矩TOC\o"1-5"\h\z2N4N_23N43N平面平行力系合成的結(jié)果是（DA.合力B.合力偶C.主矩一折桿受力如圖所示。其中AB桿的變形為（扭轉(zhuǎn)彎曲與扭轉(zhuǎn)組合彎曲彎曲與彎曲5..判斷壓桿屬于細(xì)長桿、中長桿、還是短粗桿的依據(jù)是（A）A.柔度B.長度C.橫截面尺寸D.臨界應(yīng)力6.圖示軸向受力桿件中n-n截面上的軸力為（C）11A.-3P B.-4P C.+4P D.+8P7.圖示受扭圓桿中的最大剪應(yīng)力為7.圖示受扭圓桿中的最大剪應(yīng)力為（16m 32m 48mA.兀d3 b.兀d3 c.配3C)ei2m 3mD64m-任 f ￡卜"兀d3DI=—DI=—bh3,I=—hb3

z12y12y

題&圖9.某直梁橫截面面積一定，下圖所示的四種截面形狀中，抗彎能力最強(qiáng)（B）8.圖示矩形截面對(duì)z、y兩形心軸的慣性矩分別為（D）I=—hb2y12I=—bh2y12I=—bh3y12A.矩形B.工字形C.圓形D.正方形拉壓胡克定律o=Ee的另一表達(dá)式為（D）Ab=-nB.￡=義A lFlNea題25圖二、填空題（本大題共4小題，每空2分，共10分）圖示桿件剪切面的面積為―dt。12.胡克定律。=E8只在。W_p時(shí)才成立.作用于平面內(nèi)A點(diǎn)的力F=10kN，如圖示，向距A點(diǎn)為100cm的O點(diǎn)平移后，得到主矢量的大小為__10kN―和主矩大小為5Kn.m。圖示斜五面體OABCDE沿坐標(biāo)軸正向三個(gè)棱邊的長度題14圖OA=4,OC=3,OE=3（單位m）,斜平面ABDE沿對(duì)角線EB間作用一力P=10kN題14圖則該力在x軸上的投影Px=6.86_kN。三、計(jì)算題（本大題共5小題，共70分）15.四桿機(jī)構(gòu)在圖示位置平衡。已知OA=60cm,BC=40cm,作用BC上的力偶的力偶矩大小為M2=1N.m,試求作用在OA上力偶的力偶矩大小M1和AB所受的力Fab所受的力。各桿重量不計(jì)。（15分）解：(1)研究BC桿，受力分析，畫受力圖:Fb列平衡方程:列平衡方程:列平衡方程:ZM=0FBxBCsin30。-M2=0M 1 □ — ；2 —BCsin30。 0.4xsin30。(2)研究AB(二力桿)，受力如圖:可知:Fa=FB(3)研究0A桿，受力分析，畫受力圖:xOA+M=0ZM=0 -FxOA+M=0AM=FxOA=5x0.6=3Nm16.圖示起重架的最大起吊重量（包括行走小車等）為P=40kN,橫梁AC由兩根No18槽鋼組成，材料為Q235鋼，許用應(yīng)力g]=120MPa。試校核梁的強(qiáng)度。yNo18x2yNo18x2解：（1）受力分析當(dāng)小車行走至橫梁中間時(shí)最危險(xiǎn)，此時(shí)梁AC的受力為由平衡方程求得￡M=0Ssin30。x3.5-Px1.75=0S=P=40kNC A A￡X=0X-Scos30。=0X=Scos30。=34.64kNCA CA￡ma=0 -Ycx3.5+Px1.75=0%=2P=20kN(2)作梁的彎矩圖和軸力圖

此時(shí)橫梁發(fā)生壓彎組合變形，D截面為危險(xiǎn)截面，N=34.64kNM^^=35kN.m⑶由型鋼表查得No.18工字鋼W=152cm3 A=29.299cm2y(4)強(qiáng)度校核=. -NM= 34.64x103 35x103?max-Pcmax'-京+2^ 2X29.299X10—4^2X152X10—6=5.9+115.1=121MPa1.05[b]故梁AC滿足強(qiáng)度要求。Y17.槽形鑄鐵梁受力如圖所示，槽形截面對(duì)中性軸z的慣性矩Iz=40X106mm4,材料的許用拉應(yīng)力Int]=40MPa，材料的許用壓應(yīng)力In150MPa。試畫出梁的剪力圖和彎矩圖；校核此梁的強(qiáng)度。 (15分)(1)支座反力(1)支座反力Fa=0,FB=60kNFs30kN30kN(Fa=0,FB=60kNFs30kN30kN(4分)30kN-m（5分）(2)MI=MJ=30kN-mbcmaxM|x0.14maXIz30bcmaxM|x0.14maXIz30x103x0.1440x106x10-12=105MPa<[b]（3分）btmax|M」x0.06_30x103x0.06_40x106x10-12=45MPa>[b]（3分）此梁不安全。18.兩端鉸支壓桿，材料為Q235A鋼，E=200GPa，長l=1m，直徑為

d=25mm，承受25kN壓力，規(guī)定穩(wěn)定安全系數(shù)LL3,校核此壓桿的穩(wěn)W定性。(10分)d25解：(1)i=一=—mm4 4.W1x1000X=—= =160A人i25/4 p采用歐拉公式計(jì)算臨界力Fcr3.142軍200x103斗3.14x254FcrL) ——=37.79KN\1x1000>2x64n=F=工=1.51YLL3wF25 w穩(wěn)定性不足19.如圖所示軸AB上裝有兩個(gè)輪子，C輪和D輪分別作用W、F，軸處于平衡狀態(tài)。已知C輪直徑為D1=0.4m，D輪直徑為D2=0.8m，W=6KN,軸的許用應(yīng)力k〕=60M，按第三輕度理論確定軸直徑d。（15分）pa解：（1）軸CD段為彎扭組合變形，畫出彎矩、扭矩圖解得：F=3KN(2)扭矩：T=WxD1=6x04=