工程力學(xué)練習(xí)試題與答案

可編輯版/工程力學(xué)練習(xí)題及答案一、判斷題〔正確的在括號中打"√",錯誤的在括號中打"×"。1、加減平衡力系公理一般不適用于一個變形體?！病?、合力一定比分力大?！病?、物體相對于地球靜止時,它一定平衡；物體相對于地球運(yùn)動時,它一定不平衡?！病?、約束力的作用位置在約束與被約數(shù)物體的相互接觸處?！病?、凡是只受到兩個力作用的桿件都是二力桿件?！病?、匯交力系中各個力的作用點為同一點?！病?、力偶矩的單位與力矩的單位是相同的?！病?、力偶不能夠合成為一個力,也不能用一個力來等效替代?！病?、平面一般力系的主矢與簡化中心無關(guān)?！病?0、平面力系與其作用面內(nèi)的兩個不同點簡化,有可能得到主矩相等,但力系的主矢和主矩都不為零?！病?1、平面匯交力系中各力在任意軸上投影的代數(shù)和分別等于零,則該力系平衡?！病?2、一個匯交力系如果不是平衡力系,則必然有合力。〔√13、在應(yīng)用平面匯交力系的平衡方程解題時,所選取的兩個投影軸必須相互垂直?！病?4、平面力系的平衡方程可以是三個彼此獨立的投影式的平衡方程?！病?5、材料力學(xué)的任務(wù)是盡可能保證構(gòu)件的安全工作?！病?6、作用在剛體上的力偶可以任意平移,而作用在變形固體上的力偶一般不能平移?！病?7、線應(yīng)變是構(gòu)件中單位長度的變形量?！病?8、若構(gòu)件無位移,則其內(nèi)部不會產(chǎn)生內(nèi)力?！病?9、用圓截面低碳鋼試件做拉伸試驗,試件在頸縮處被拉斷,斷口呈杯錐形?！病?0、一般情況下,脆性材料的安全系數(shù)要比塑性材料取得小些?！病?1、胡克定律只適用于彈性變形范圍內(nèi)?！病?2、塑性材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線中,強(qiáng)化階段的最高點所對應(yīng)的應(yīng)力為強(qiáng)度極限?！病?3、發(fā)生剪切變形的構(gòu)件都可以稱為剪切構(gòu)件?！病?4、在剪切構(gòu)件中,擠壓變形也是一個次要的方面?！病?5、構(gòu)件的擠壓面和剪切面一般是垂直的?！病?6、針對剪切和擠壓,工程中采用實用計算的方法,是為了簡化計算。〔×27、受扭桿件的扭矩,僅與桿件受到的外力偶矩有關(guān),而與桿件的材料及其橫截面的大小和形狀無關(guān)?！病?8、根據(jù)平面假設(shè),圓軸扭轉(zhuǎn)時,橫截面變形后仍保持平面。〔√29、軸的受力特點是受到一對大小相等、轉(zhuǎn)向相同、作用面與桿的軸線垂直的力偶的作用?！病?0、若兩梁的跨度、承受載荷及支撐相同,但材料和橫截面面積不同,則兩梁的剪力圖和彎矩圖不一定相同。〔×31、最大彎矩必然發(fā)生在剪力為零的橫截面上?！病?2、控制梁彎曲強(qiáng)度的主要因素是最大彎矩值?！病?3、在等截面梁中,正應(yīng)力絕對值的最大值必然出現(xiàn)在彎矩值最大的截面上?！病?4、力偶在任一軸上投影為零,故寫投影平衡方程時不必考慮力偶。〔√35、梁的合理截面應(yīng)該使面積的分布盡可能離中性軸遠(yuǎn)。〔√36、梁截面形心的線位移,稱為撓度?！病?7、軸力的大小與桿件的橫截面面積有關(guān)?！病?8、軸力越大,桿件越容易被拉斷,因此軸力的大小可以用來判斷桿件的強(qiáng)度?！病?9、平面圖形對任一軸的慣性矩恒為正?！病?0、彎曲應(yīng)力有正應(yīng)力和剪應(yīng)力之分。一般正應(yīng)力由彎矩引起,剪應(yīng)力由剪力引起?！病?1、構(gòu)件抵抗變形的能力稱為剛度。〔√選擇題1、作用在同一剛體上的兩個力,若它們大小相等、方向相同,則這兩個力對剛體的作用效果〔CA.一定相同B.一定不相同C.不一定相同2、平面匯交力系向匯交點以外的一點簡化,其結(jié)果不可能是〔CA.一個合力B.一個力和一個力偶C.一個合力偶3、剛體在已知力系作用下平衡時,如果把該剛體軟化為變形體,則此變形體〔CA.一定平衡B.一定不平衡C.不一定平衡4、某平面力系向其作用面內(nèi)任意一點簡化的結(jié)果都相同,則此力系的最終簡化結(jié)果為〔BA.一個合力B.一個合力偶C.一個力和一個力偶5、用解析法求平面匯交力系的合力時,若選取不同的直角坐標(biāo)系,所求得的結(jié)果〔AA.相同B.不同6、力偶在〔A的坐標(biāo)軸上的投影之和為零。A.任意B.正交C.與力垂直D.與力平行7、對于由4個剛體組成的系統(tǒng),若其中每個剛體都受到平面力系的作用,則該系統(tǒng)最多可以建立〔B個獨立的平衡方程。A.9B.12C.168、選取一次研究對象,應(yīng)用平面匯交力系的平衡方程最多可以求解〔B個未知量。A1B2C39、構(gòu)件正常工作時應(yīng)滿足的條件是〔DA構(gòu)件不發(fā)生斷裂B構(gòu)件原有形勢下的平衡是穩(wěn)定的C構(gòu)件有足夠的抵抗變形的能力D構(gòu)件足夠的承載力、剛度和穩(wěn)定性10、下列敘述錯誤的是〔BA線彈性材料是在加載時,其應(yīng)力-應(yīng)變應(yīng)保持線性關(guān)系B垂直于杠桿軸線的橫向力會使桿件產(chǎn)生彎曲變形C材料力學(xué)研究的內(nèi)力是由物體所受的外力產(chǎn)生的D力的可傳遞性原理不適用于變形固體11、應(yīng)用拉亞正應(yīng)力公式σ=Fn/A的條件是〔BA應(yīng)力小于屈服極限B應(yīng)力小于比例極限C外力或外力系的合力作用線與桿件軸線重合D應(yīng)力小于彈性極限12、低碳鋼材料由于冷作硬化,會使〔A提高。A比例極限B塑性C強(qiáng)度極限13、下列哪項不是桿件軸向拉壓時強(qiáng)度計算要解決的問題〔BA設(shè)計截面B求安全系數(shù)C校核強(qiáng)度D計算許用載荷14、下列哪個現(xiàn)象不是低碳鋼材料拉伸試驗出現(xiàn)的現(xiàn)象〔CA屈服B頸縮C斜截面斷裂15、梁在集中力作用的截面處,其內(nèi)力圖〔BA剪力圖有突變,彎矩圖光滑連續(xù)B剪力圖有突變,彎矩圖有轉(zhuǎn)折C彎矩圖有突變,剪力圖光滑連續(xù)D彎矩圖有突變,剪力圖有轉(zhuǎn)折16、梁在某一段內(nèi)作用有向上的分布力時,在該段內(nèi),彎矩圖是一條〔BA上凸曲線B下凸曲線C有拐點的曲線D傾斜曲線17、等強(qiáng)度梁各截面上〔D等值相等。A最大正應(yīng)力B彎矩C面積D抗彎截面系數(shù)18、梁在集中力偶作用的截面處,其內(nèi)力圖〔CA剪力圖有突變,彎矩圖光滑連續(xù)B剪力圖有突變,彎矩圖有轉(zhuǎn)折C彎矩圖有突變,剪力圖光滑連續(xù)D彎矩圖有突變,剪力圖有轉(zhuǎn)折19、兩根拉桿的材料、橫截面積和受力均相同,而一桿的長度為另一桿長度的兩倍。試比較它們的軸力、橫截面上的正應(yīng)力、軸向正應(yīng)變和軸向變形。下面的答案哪個正確？<C>。A．兩桿的軸力、正應(yīng)力、正應(yīng)變和軸向變形都相同。B．兩桿的軸力、正應(yīng)力相同,而長桿的正應(yīng)變和軸向變形較短桿的大。C．兩桿的軸力、正應(yīng)力和正應(yīng)變都相同,而長桿的軸向變形較短桿的大。D．兩桿的軸力相同,而長桿的正應(yīng)力、正應(yīng)變和軸向變形都較短桿的大。20、工程中一般是以哪個指標(biāo)來區(qū)分塑性材料和脆性材料的？〔DA．彈性模量B．強(qiáng)度極限Ｃ．比例極限D(zhuǎn)．延伸率21、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>RBC.RA=RB22、材料不同的兩物塊A和B疊放在水平面上,已知物塊A重0.5kN,物塊B重0.2kN,物塊A、B間的摩擦系數(shù)f1=0.25,物塊B與地面間的摩擦系數(shù)f2=0.2,拉動B物塊所需要的最小力為〔A。kN三、問答題1、什么是剛體答：剛體是指在任何情況下都不發(fā)生變形的物體。2、什么是平衡答：平衡是指物體相對于地面靜止或保持勻速直線運(yùn)動的一種狀態(tài)。3、什么是作用與反作用公理答：兩物體間相互作用力總是同時存在,并且兩力等值、反向、共線,分別作用于兩個物體上。這兩個力互為作用與反作用的關(guān)系。4、二力桿約束的特點答：〔1構(gòu)件的自重不計；〔2構(gòu)件的形狀可以是直桿或曲桿,形狀任意；〔3構(gòu)件上只有兩個受力點,兩個力的方向待定,但必須在兩個受力點的連線上。5、力的平移定理答：作用在剛體上的力可以從原作用點等效地平行移動到剛體內(nèi)任一指定點,但必須在該力與指定點所決定的平面內(nèi)附加一力偶,其力偶矩等于原力對指定點之矩。6、兩個力偶等效的條件答：兩個力偶等效的條件為,這兩個力偶的大小相等,方向相同,作用在同一個平面上。7、構(gòu)件需要滿足的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性分別指的是什么？答：強(qiáng)度——構(gòu)件正常工作不破壞；剛度——構(gòu)件正常工作不發(fā)生過度變形；穩(wěn)定性——構(gòu)件正常工作條件下能保持原有平衡狀態(tài)而不喪失穩(wěn)定性。8、剪切面與擠壓面的區(qū)別：答：〔1剪切面是假想連接件被剪斷的痕跡面,擠壓面是兩受力構(gòu)件的相互接觸面?！?剪切面與外力平行,擠壓面與外力垂直。9、簡述平面力系向一點〔簡化中心簡化的結(jié)果答：平面力系向一點〔簡化中心簡化的一般結(jié)果是一個力和一個力偶矩；這個力作用于簡化中心,稱為原力系的主矢,它等于原力系中所有各力的矢量和；這個力偶矩稱為原力系對簡化中心的主矩,它等于原力系中所有各力對于簡化中心力矩的代數(shù)和。10、胡克定律的適用條件答：〔1桿件的變形應(yīng)在線彈性范圍內(nèi)；〔2在長為的桿段內(nèi),、E、A均為常量。四、計算題1、試作如圖所示梁的剪力圖和彎矩圖。解：RA=2qa,RB=qa圖3－１所示梁,要求畫出梁的剪力圖和彎矩圖,并表明端值。解答：求反力∑mB<F>=0NA=2qa〔↑∑mA<F>=0YB=qa〔↑∑X=0XB=0〔二畫Q圖,M圖3、如圖所示為二桿桁架,1桿為鋼桿,許用應(yīng)力［σ］1=160MPa,橫截面面積A1=6cm2；2桿為木桿,其許用壓應(yīng)力［σ］2=7MPa,橫截面面積A2=100cm2。如果載荷P=40kN,試校核結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。解答：兩桿均為二力桿,取結(jié)點A為研究對象,受力圖如圖所示。Σy=0,N1sin30°-P=0∴N1=P/sin30°=80kNΣx=0,-N1cos30°+N2=0∴N2=N1cos30°=69.3kN1桿：σ1==133MPa<［σ］12桿：σ2==6.93MPa<［σ］2兩桿均滿足強(qiáng)度。4、求圖3－2所示桁架的反力及桿1．２．３的內(nèi)力。解：〔一求反力∑mB<F>=0RA=〔100×a＋50×2a／2atg30○=100／tg30○=100√3KN〔←∑Y=0YB=150KN〔↑∑X=0XB=－NA=100√3KN〔→〔二求桿1,2,3內(nèi)力∑mD<F>=0N1=50×a／atg30○=50√3KN<拉>∑mA<F>=0N3=－100a－50×2a／a=－200KN<壓>∑mcC<F>=0N2=100×a／a=100KN<拉>5、懸臂梁如圖3－3所示,在P1=800N,P2=1650N作用下,若截面為矩形,b=90mm,h=180mm,試求最大正應(yīng)力及其作用點位置。解答：<一>最大正應(yīng)力︳σ∣max=P2×1／WZ＋P1×2／Wy∴︳σ︳max=1650×6×103／90×1802＋800×6×2×103／180×902=9.98Mpa〔二σ＋max作用在a點σ－max作用在b點〔2分6、如圖〔a所示。已知：梁長l=2m,F=100N,求固定端A1取梁AB為分離體,進(jìn)行受力分析,畫受力圖：2列平衡方程：3求解未知量：4校核選擇B點為矩心,重新計算約束力偶MA所以計算結(jié)果正確7、如圖a所示,已知定滑輪一端懸掛一物重G=500N,另一端施加一傾斜角為30°的拉力FT,使物體A勻速上升。求定滑輪支座O處的約束力。解：1選取滑輪與重物為研究對象,畫受力圖如圖b所示。2建立直角坐標(biāo)系Oxy,列平衡方程3解方程求未知量FR為正值,FR實際方向與圖中假設(shè)方向相同,FR與x軸夾角為60°〔在第一象限內(nèi)。8、兩塊鋼板用電焊聯(lián)接,如圖所示。作用在鋼板上的拉力F=300