《工程力学》期末复习题

英才学院《工程力学》期末复习题

一、选择题 （一）静力学：

1. 以下四种说法，正确的是( )。

A. 受力物体都可视为刚体 B. 平衡的物体都可视为刚体 C. 变形微小的物体都可视为刚体 D. 受力后不变形的物体视为刚体 2、以下有关刚体的四种说法，正确的是( )。

A. 处于平衡的物体都可视为刚体 B. 变形小的物体都可视为刚体

C. 自由飞行的物体都可视为刚体 D. 在外力作用下，大小和形状看作不变的物体是刚体 3、下列静力学公理、原理或定律，对于变形体成立的是( )。 A. 二力平衡公理 B. 加减平衡力系公理

C. 力的可传性原理 D. 作用和反作用定律（或者D.力的平行四边形定理） 4、力的可传性原理是指作用于刚体上的力可在不改变其对刚体的作用效果下( )。 A．平行其作用线移到刚体上任一点 B．沿其作用线移到刚体上任一点 C．垂直其作用线移到刚体上任一点 D．任意移动到刚体上任一点 5. 物系中的作用力和反作用力应是( )。

A. 等值、反向、共线 B. 等值、反向、共线、同体 C. 等值、反向、共线、异体 D. 等值、同向、共线、异体

6．图示杆的重量为P，放置在直角槽内。杆与槽为光滑面接触，A、B、C为三个接触点，则该杆的正确受力图是( )。

7．光滑面对物体的约束力，作用在接触点处，方向沿接触面的公法线，且( )。 A．指向受力物体，恒为拉力 B．指向受力物体，恒为压力 C．背离受力物体，恒为拉力 D．背离受力物体，恒为压力 8、柔索对物体的约束反力，作用在连接点，方向沿柔索（ ）。 A. 指向被约束体，恒为拉力 B. 背离被约束体，恒为拉力 C. 指向被约束体，恒为压力 D. 背离被约束体，恒为压力 9、力偶（ ）。

A. 有合力 B. 可以使物体移动和转动 C.只能使物体转动 D.可以和一个力等效 10.力偶（ ）。

A. 可以使物体移动 B.可以和一个力等效 C. 只能使物体转动 D.可以和一个力平衡 11.平面一般力系向其作用平面内任意一点简化的最终结果可能是（ ）。

A.一个力，一个力偶，一个力与一个力偶，平衡 B.一个力，一个力与一个力偶，平衡 C.一个力偶，平衡 D.一个力，一个力偶，平衡

1

12、平面一般力系向一点O简化结果，得到一个主矢量FR?和一个主矩MO，下列四种情况，属于平衡的应是( )。

A. FR?≠0MO=0 B.FR? =0 MO=0 C.FR?≠0 MO≠0 D.FR? =0 MO≠0 13.平面汇交力系独立平衡方程的数目（ ）。 A.2个 B.3个 C.6个 D.1个

14、平面任意力系独立的平衡方程有几个（ ）。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4

15、用解析法求解平面汇交力系的平衡问题时，所选的投影轴( )。

A. 一定要相互垂直 B. 不一定要相互垂直 C. 一定要相互平行 D. 随便 16.已知力P＝40kN，S＝20kN，物体与面的静摩擦系数f=0.5，动摩擦系数f′=0.4，则物体的摩擦力的大小为( )

A.15KN B.12KN C.17.3KN D.0

（二）材料力学 ? 轴向拉伸

17. 衡量构件承载能力的主要因素是( )

A. 轴向拉伸或压缩 B. 扭转 C. 弯曲 D. 强度、刚度和稳定性 18、各向同性假设认为，材料沿各个方向具有相同的( )。 A．应力 B．变形 C．位移 D．力学性质 19、低碳钢的拉伸过程中，( )阶段的特点是应力几乎不变。 A.弹性 B.屈服 C.强化 D.颈缩

20、塑性材料经过冷作硬化后，材料的力学性能变化为( )。 A. 屈服应力提高，弹性模量降低 B. 屈服应力提高，塑性降低 C. 屈服应力不变，弹性模量不变 D. 屈服应力不变，塑性不变 21、工程中一般是以哪个指标来区分塑性材料和脆性材料的？（ ） A．弹性模量 B．强度极限Ｃ． 比例极限 D．延伸率

22、σe、p、σs、σb分别代表材料的弹性极限、比例极限、屈服极限和强度极限，许用应力?σu［σ］=n，对于低碳钢，极限应力σu应是( )。 A.σs

B.σp C.σe

D.σb

23、脆性材料的极限应力为( )。

A. 弹性极限 B. 比例极限 C. 强度极限 D. 屈服极限 24、图示受拉直杆，其中AB段与BC段内的轴力及应力关系为( )。

A.FNAB?FNBC?

AB??BC B. FNAB?FNBC ?AB??BC C、FNAB?FNBC ?AB??BC

2

25、两根拉杆的材料、横截面积和受力均相同，而一杆的长度为另一杆长度的两倍。下面的答案哪个正确？( )

A. 两杆的轴力、正应力、正应变和轴向变形都相同。

B．两杆的轴力、正应力相同，而长杆的正应变和轴向变形较短杆的大。 C．两杆的轴力、正应力和正应变都相同，而长杆的轴向变形较短杆的大。 D．两杆的轴力相同，而长杆的正应力、正应变和轴向变形都较短杆的大。

? 剪切、挤压

26、图示铆钉联接，铆钉的挤压应力σbs是( )。

A. σbs＝P/(πd2)

B. σbs=P/(2d t) C. σbs=2P/(d t) D. σbs=P/(πd t)

27、在连接件剪切的实用计算中所作的近似假设是( )。 A. 剪应力不超过材料的比例极限 B. 剪应力沿剪切面均匀分布

C. 剪切面为圆形或矩形 D. 许用剪应力与许用拉应力的关系为［τ］=0.6［σ］ 28、单个铆钉的铆接件的连接板受力为F，板厚为t, 铆钉的直径为d，则铆钉的切应力? 为( )。 A.

2F?d2 B.

2F?dt C.

4F?d2 D.

4F?dt

? 圆轴扭转

29、剪切胡克定律适用于( ) 情况。

A. 纯剪切应力状态 B. 材料处于强化状态 C. 切应力不超过剪切比例极限 D. 空间任意应力状态

30、若空心圆轴的外径为D，内径为d，且??d/D，则扭转截面系数Wp＝( )。 A. ?D3(1??4)/16 B. ?D3(1??3)/16 C. ?D3(1??3)/32 D. ?D3(1??4)/32 31、铝和钢两根圆截面轴，尺寸相同，所受外力偶矩相同，钢的切变模量G1和铝的切变模量

G2的关系为G1?3G2，则下述关系正确的是( )。

? D. ?1???2?/3 A. ?1?3?2 B. ?1??2/3 C. ?1??3?232、扭转切应力公式

???T?/Ip的应用范围为( )。

A. 等截面圆轴，弹性范围内加载 B. 等截面圆轴 C. 等截面轴，弹性范围内加载 D. 等截面轴 33、对于受扭的圆轴，关于如下结论正确的是（ ）

3

A.最大剪应力只出现在横截面上。 B.在横截面上和包含杆件轴线的纵截面上均无正应力。 C.圆轴内最大拉应力的值和最大剪应力的值相等。 D.以上结论全不对。 34、当轴传递的功率不变时，该轴所承受的外力偶矩与其转速成( )

A．正比

B．反比 C．二次函数关系 D．三次函数关系

35、减速箱中，高速轴上的力偶矩M1与低速轴上的力偶矩M2的关系为（ ）。 A．M1>M2 B． M1

A．与扭矩和极惯性矩都成正比。 B．与扭矩成反比，与极惯性矩成正比。 C．与扭矩成正比，与极惯性矩成反比。 D．与扭矩和极惯性矩都成反比。 37、截面C处扭矩的突变值为( )。

A．MA B．Mc C．MA-MB D．MB

? 弯曲

38、梁在集中力作用的截面处，则( )。

A.剪力图有突变，弯矩图光滑连续 B.剪力图有突变，弯矩图有折角 C.弯矩图有突变，剪力图光滑连续 D.弯矩图有突变，剪力图有折角 39、弯曲梁横截面上最大拉应力等于压应力的条件是( )。 A.梁材料的拉、压强度相等 B.点到中性轴的距离相等 C.梁是纯弯曲 D.梁是剪切弯曲

40、矩形截面梁宽b，高h，截面竖放时其惯性矩和弯曲截面系数分别是( )。 A. bh3/12和bh2/6 B. bh2/6 和 bh3/12 C. b3h/12和bh2/6 D. hb2/6 和 hb3/12

41、矩形截面梁的宽度增加一倍，梁的承载能力增加( )倍。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4

42、设矩形截面对其一对称轴z的惯性矩为Iz，则当长宽分别为原来的2倍时，该矩形截面对z的惯性矩将变为（ ） A．2Iz

B．4Iz C．8Iz

D．16Iz

43、横截面上最大弯曲拉应力等于最大弯曲压应力的条件是（ ）。 A. 材料的拉、压强度相同 B. 梁是纯弯曲

C. 截面形状对称于中性轴 D. 点到中性轴的距离相等

44、利用弯矩、剪力和载荷集度之间的关系绘制剪力图和弯矩图时，下列描述正确的是（ ）。 A. 在集中力作用处，剪力图发生突变，弯矩图有折角 B. 在集中力作用处，剪力图发生突变，弯矩图无影响 C. 在集中力偶作用处，剪力图无影响，弯矩图有折角 D. 在集中力偶作用处，剪力图发生突变，弯矩图无影响

4

45、根据弯曲正应力计算公式，若矩形截面梁的高度增加一倍，则梁的承载能力是原来的（ ）倍。

A. 1 B. 2 C. 4 D. 8 46、梁弯曲正应力（ ）。

A．与弯矩和惯性矩都成正比 B．与弯矩成正比，与惯性矩成反比 C．与弯矩成反比，与惯性矩成正比 D．与弯矩和惯性矩都成反比 47、若圆截面梁的直径为d，则抗弯截面系数Wz为（ ）。 A. ?d4/64 B. ?d3/32 C. ?d4/32 D. ?d3/16

? 应力状态和强度理论

48、若已知三个主应力分别为0，-100MPa, -20MPa，则σ1=( )。 A. 0 B. -100 MPa C. -20MPa D. 50 MPa

49、轴向拉伸杆，正应力最大的截面和剪应力最大的截面（ ） A．分别是横截面、45°斜截面

B．都是横截面

C．分别是45°斜截面、横截面 D．都是45°斜截面

50、一单元体的三个主应力为σ1=0,σ2=0,σ3=-70,则按照第三强度理论得到的相当应力为（ ），题中应力单位均为MPa。 A.σr3=35 B.σr3=70 C.σr3=-70 D.σr3=-35 51、图示应力状态，其σ1 ,σ3及τmax各为( )。

A.σ1=40MPa,σ3=0,τmax=40MPa B.σ1=-70MPa,σ3=40MPa,τmax=-55MPa C.σ1=40MPa,σ3=-70MPa,τmax=55MPa D.σ1=70MPa,σ3=0,τmax=35MPa

52、图示受拉杆件横截面面积为A，则α斜截面上的正应力公式??为( )。

A．???FA B．???FAcos? C．???FAcos? D． ???FAcos2?

53、一般情况下，材料的塑性破坏选用的强度理论为（ ）。

A. 最大拉应力理论与最大切应力理论 B. 最大切应力理论与畸变能理论 C. 最大拉应力理论与最大拉应变理论 D. 最大拉应变理论与最大切应力理论 54、一般情况下，材料的脆性破坏选用的强度理论为( )。

A. 最大拉应力理论与最大切应力理论 B.最大切应力理论与畸变能理论 C. 最大拉应力理论与最大拉应变理论 D.最大拉应变理论与最大切应力理论 55、图示单元体的应力状态为：( )。

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? A. 单向应力状态 B. 二向应力状态 C. 三向应力状态 D. 简单应力状态

二、填空题 （一）静力学：

1、力使物体产生的两种效应是 效应和 效应。 2、约束反力的方向总是与约束所能阻止物体运动的方向_____。 3、力的三要素是________、________、________，所以力是矢量。

4、合力在任一轴上的投影等于各分力在同一轴上投影的代数和，这就是___定理。

?F5、力偶是大小_____、方向_____、作用线____的两个平行力，记作(

?F，?)，它将使物体产

生转动效应。

6、力偶对任意点之矩等于 ，力偶只能与 平衡。

7、平面一般力系向一点简化时得到的主矢、主矩，与简化中心的选取有关的是 ，无

关的是 。

8、平面汇交力系平衡的充分必要条件是___________和___________。

9、平面一般力系三矩式平衡方程为：ΣMA(F)=0，ΣMB(F)=0，ΣMC(F)=0，其附加条件是______________。

10、如图所示，在边长为a的正六面体的侧面上，作用一个力F，则力F沿x轴的投影为_______，力F对z轴的矩为_______。

11、物体的重心与它怎样放置 。

（二）材料力学： ? 轴向拉伸

12、构件的承载能力是指构件要有足够的 、刚度和稳定性。

13、所谓_______是构件抵抗破坏的能力；所谓_______是构件抵抗变形的能力；所谓__ _____是构件保持其原有几何平衡状态的能力。

14、杆件的基本变形一般有 、 、 、 等四种。而应变只有 和 两种。

15、材料力学对变形固体作出的基本假设是_______、_______和_____________。 16、从拉压性能方面来说，低碳钢耐 铸铁耐 。

? 剪切、挤压

17、如右图所示拉杆的剪切面积是 ，挤压面积是 ，拉伸面积是 。

6

18、剪切和挤压的实用计算采用了应力 的假设。

? 圆轴扭转

19、圆轴扭转最大切应力等于 。

20、圆轴扭转时，横截面上各点只有切应力，其作用线与________________,同一半径的圆周上各点切应力_________。

21、当轴传递的功率一定时，轴的转速愈小，则轴受到的外力偶矩愈_______，当外力偶矩一定时，传递的功率愈大，则轴的转速愈_______。

22、圆轴扭转时横截面上的切应力沿半径按 _规律分布。 23、胡克定律σ=Eε只在材料___________范围内才成立。

? 弯曲

24、纯弯曲梁横截面上的内力只有________，而一般梁在横向力作用下，横截面上的内力则有_________________及_________________。

25、只有弯矩而无剪力的弯曲属于 弯曲。 26、弯曲应力有正应力和 之分。正应力由弯矩引起。

? 应力状态和强度理论

27、单元体的主平面上切应力等于_______。

28、单元体上切应力为零的面上的正应力，称为_______________。 29、某点为平面应力状态，如图示，则该点的主应力为：

σ1＝____ ___； σ2＝____ __； σ3＝____ __。

三、判断题 （一）静力学

1、两个力在同一轴上的投影相等，此两力必相等。（ ） 2、作用力与反作用力是一组平衡力系。（ ） 3、力系的合力一定比各分力大。（ ）

4、力偶在任一轴上投影为零，故写投影平衡方程时不必考虑力偶。（ ） 5、力偶对其作用面内任意点的力矩值恒等于此力偶的力偶矩。（ ）

6、作用于刚体上的力，均可平移到刚体的任一点，但必须同时附加一个力偶。（ ） 7、平面任意力系向任一点简化得一主矢量和一主矩，主矢量与简化中心有关，主矩与简化中心无关。（ ）

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（二）材料力学 ? 轴向拉伸

8、轴力的大小与杆件的横截面面积有关。（ ）

9、塑性和脆性材料的极限工作应力分别为?s和?b。（ ）

? 剪切、挤压 ? 圆轴扭转

10、圆轴扭转切应力?与扭矩T和极惯性矩Ip都成正比。（ ） 11、圆轴扭转横截面上切应力是平均分布的。（ ）

? 弯曲

12、梁的合理截面应该使面积的分布尽可能离中性轴远。（ ） 13、梁截面形心的线位移，称为挠度。（ ）

14、以截面的左侧的外力计算剪力时，向上的外力取正号；向下的外取负号。（15、当L/h≥5时，主要按正应力强度条件设计梁的截面尺寸。（ ）

? 应力状态和强度理论

16、受力构件上任一点不同方向上的应力情况是不同的。 （ ） 17、最大切应力?max=?1-?3。（ ）

四、计算题 （一）静力学

1、画出圆管C、杆AB的受力图，接触面光滑。

2、求图示力F 对O点的力矩。

3、如图所示，已知：梁长a?2m，q?100N/m ,求约束A，B处的约束力。

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）

4、外伸梁结构如图所示，F?20kN,求约

A，B处的约束力。

5、如图所示，已知：梁长a?1m，q?100N/m,求

A，B处的约束力。

6、图示水平外伸梁上作用有集中力F=10kN，集中力偶M=50kNm，尺寸如图所示，试求支座A、B处的约束力。

7、图示水平外伸梁上作用有两铅垂力F1=100kN，F2=50kN，尺寸如图所示，试求支座A、B处的约束反力。

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8、图示空间力F?1000N，且a?50mm，b?100mm，c?150mm。试求力在x，y，z轴上的投影。

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（二）材料力学 ? 轴向拉伸

9、直杆受力如图所示，试求整个杆的总变形量。已知横截面面积A?500mm，弹性模量

E?200GPa2。

10、变截面直杆如图所示，试求杆件的总变形量，已知E=200GPa。

11、图示直杆，横截面面积A=100mm2，材料的弹性模量E=200GPa，长度尺寸如图所示，画轴力图并求直杆的总变形。

12、某机构的连杆直径d?240mm，承受最大轴向外力F?3780kN，连杆材料的许用应力

????90MPa。试校核连杆的强度。

? 剪切、挤压

13、单铆钉连接受力如图，求挤压应力?bs和切应力?。

????440MPa，被冲剪钢板的抗剪

14、冲床的最大冲力为F?400kN，冲头材料的许用应力C强度

?b?360MPa。求在最大冲力作用下所能冲剪的圆孔最小直径d和板的最大厚度?。

? 圆轴扭转

15、已知受扭圆轴的直径d=50mm，外力偶矩Me=2kNm，试求圆轴横截面上的最大切应力。

16、齿轮减速箱中的二级齿轮轴如图所示。已知轮A输入功率PA=20kW，轮B输出功率为PB=20kW，轴的转速为1000r/min，轴的直径d=40mm，试求轴内的最大切应力。

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