材料力学填空与判断题解.docx
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材料力学填空与判断题解
第一章绪论
第1章绪论
一、是非判断题
1-1材料力学是研究构件承载能力的一门学科。
（√）
1-2材料力学的任务是尽可能使构件安全地工作。
（×）
1-3材料力学主要研究弹性范围内的小变形情况。
（√）
1-4因为构件是变形固体，在研究构件的平衡时，应按变形后的尺寸进行计算。
（×）
1-5外力就是构件所承受的载荷。
（×）
1-6材料力学研究的内力是构件各部分间的相互作用力。
（×）
1-7用截面法求内力时，可以保留截开后构件的任一部分进行平衡计算。
（√）
1-8压强是构件表面的正应力。
（×）
1-9应力是横截面上的平均内力。
（×）
1-10材料力学只研究因构件变形引起的位移。
（√）
1-11线应变是构件中单位长度的变形量。
（×）
1-12构件内一点处各方向线应变均相等。
（×）
1-13切应变是变形后构件中任意两根微线段夹角的变化量。
（×）
1-14材料力学只限于研究等截面直杆。
（×）
1-15杆件的基本变形只是拉（压）、剪、扭和弯四种。
如果还有另一种变形，必定是这四种变形的某种组合。
（√）
第2章轴向拉伸与压缩
一、是非判断题
2-1使杆件产生轴向拉压变形的外力必须是一对沿杆轴线的集中力。
（×）
2-2拉杆伸长后，横向会缩短，这是因为杆有横向应力存在。
（×）
2-3虎克定律适用于弹性变形范围内。
（×）
2-4材料的延伸率与试件尺寸有关。
（√）
2-5只有超静定结构才可能有装配应力和温度应力。
（√）
二、填空题
2-6承受轴向拉压的杆件，只有在（加力端一定距离外）长度范围内变形才是均匀的。
2-7根据强度条件[]可以进行（强度校核、设计截面、确定许可载荷）三方面的强度计算。
2-8低碳钢材料由于冷作硬化，会使（比例极限）提高，而使（塑性）降低。
2-9铸铁试件的压缩破坏和（切）应力有关。
2-10构件由于截面的（形状、尺寸的突变）会发生应力集中现象
三、选择题
N
2-11应用拉压正应力公式的条件是（B）
A
（A）应力小于比极限；（B）外力的合力沿杆轴线；
（C）应力小于弹性极限；（D）应力小于屈服极限。
2-12图示拉杆的外表面上有一斜线，当拉杆变形时，斜线将（D）
（A）平动；（B）转动；（C）不动；（D）平动加转动。
2-13图示四种材料的应力-应变曲线中，强度最大的是材料（A），塑性最好的是材料（D）
题213
2-14图示三杆结构，欲使杆
A）增大杆3的横截面积；
C）减小杆1的横截面积；
B）减小杆3的横截面积；
D）减小杆2的横截面积。
2-15图示有缺陷的脆性材料拉杆中，应力集中最严重的是杆（D）
第3章扭转
一、是非题
3-1圆杆受扭时，杆内各点均处于纯剪切状态。
（√）
3-2杆件受扭时，横截面上的最大切应力发生在距截面形心最远处。
（×）
3-3薄壁圆管和空心圆管的扭转切应力公式完全一样。
（×）
3-4圆杆扭转变形实质上是剪切变形。
（√）
3-5非圆截面杆不能应用圆杆扭转切应力公式，是因为非圆截面杆扭转时“平截面假设”不能成立。
（√）
二、填空题
3-6圆杆扭转时，根据（切应力互等定理），其纵向截面上也存在切应力。
3-7铸铁圆杆发生扭转破坏的破断线如图所示，试画出圆杆所受外力偶的方向。
3-8
画出圆杆扭转时，两种截面的切应力分布图。
3-9
在计算圆柱形密围螺旋弹簧簧丝切应力时,考虑到（剪力引起的切应力及簧丝曲率的影响）,而加以校正
系数。
3-10开口薄壁杆扭转时，截面上最大切应力发生在（最厚的矩形长边）处；闭口薄壁杆扭转时,截面上最大
切应力发生在（最小厚度）处.
3,选择题
3-11阶梯圆轴的最大切应力发生在（D）
（A）扭矩最大的截面;（B）直径最小的截面;
（C）单位长度扭转角最大的截面;（D）不能确定.
3-12空心圆轴的外径为D，内径为d，
d/D。
其抗扭截面系数为（D）。
A）Wt
1D63
（1）；
16
B）Wt
1D63（1
16
2）；
D3
（D）W
D34
（C）Wt（13）；
t
（1）。
t16
t16
T
3-13扭转切应力公式适用于（Ip
D）杆件。
（A）任意截面；
（B）
任意实心截面；
（C）任意材料的圆截面；
（D）
线弹性材料的圆截面。
3-14单位长度的扭转角与（A）无关。
（A）杆的长度；（B）扭矩；
（C）材料性质；（D）截面几何性质。
3-15图示圆轴由钢管和铝套管牢固的结合在一起。
扭转变形时，
横截面上切应力分布如图（
B）所示。
第4章截面图形的几何性质
A）（B（C）（D）
一、是非题
4-1图形对某一轴的静矩为零，则该轴必定通过图形的形心。
（√）
4-2平行移轴公式表示图形对于任意两个相互平行轴的惯性矩和惯性积之间的关系。
（×）
4-3图形在任一点只有一对主惯性轴。
（√）
4-4有一定面积的图形对任一轴的轴惯性矩必不为零。
（√）
4-5图形对过某一点的主轴的惯性矩为图形对过该点所有轴的惯性矩中的极值。
（√）
二、填空题
4-6组合图形对某一轴的静矩等于（各组成图形对同一轴静矩）的代数和。
4-7图形对任意一对正交轴的惯性矩之和，恒等于图形对（两轴交点的极惯性矩）。
4-8图形对于若干相互平行轴的惯性矩中，其中数值最小的是对（距形心最近的）轴的惯性矩。
4-9如果一对下正交轴中有一根是图形的对称轴，则这一对轴为图形（主惯性轴）。
4-10过图形的形心且（图形对其惯性积等于零）的一对轴为图形的形心主惯性轴。
三、选择题
4-11图形对于其对称轴的（A）
A静矩为零，惯性矩不为零
B静矩和惯性矩均为零
C静矩不为零，惯性矩为零
D静矩和惯性矩均不为零
4-12直径为d的圆形对其形心轴的惯性半径i=（C）
Ad/2
Bd/3
A
D4
dD3
32
12
C
D4
dD3
64
12
B
D4
dD3
32
6
D
D4
dD3
64
6
4-14图示1/4圆截面，
c点为形心，则
Ay1，z1是主惯性轴，而y，z不是；
By，z是主惯性轴，而y1，z1不是
C两对轴都是主惯性轴；
D两对轴都不是主惯性轴
By1，z2
Dy2，z2
4-15直角三角形如图所示，
A点为斜边的中点，则（D）为图形的一对主惯性轴。
Ay1，z1
Cy2，z1
第5章弯曲内力
一、是非题
5-1两梁的跨度、承受荷载及支承相同，但材料和横截面面积不同，因而两梁的剪力图和弯矩图不一定相
同。
（）
5-2最大弯矩必定发生在剪力为零的横截上。
（）
5-3若在结构对称的梁上，作用有反对称的荷载时，则该梁具有对称的剪力图和反对称的弯矩图。
（√）
二、填空题
5-4当简支梁只受集中力和集中力偶作用时，则最大剪力必发生在（集中力作用面的一侧）。
5-5同一根梁采用不同坐标系（如右手坐标系与左手坐标系）时，则对指定截面求得的剪力和弯矩将（无影响）；两种坐标系下所得的剪力方程和弯矩方程形式是（不同）的；由剪力方程和弯矩方程画出的剪力图、弯矩图是（相同）的。
5-6外伸梁长l，承受一可移动的荷载F如图所示，若F与l均为已知，为减小梁的最大弯矩，则外伸端长
5-8梁在集中力偶作用的截面处，它的内力图为（C）。
（A）Q图有突变，M图无变化；（B）Q图有突变，M图有转折；
（C）M图有突变，Q图无变化；（D）M图有突变，Q图有转折。
5-9梁在某一段内作用有向下的分布力时，则该段内M图是一条（B）
（A）上凸曲线；（B）下凸曲线；
（C）带有拐点心曲线；（D）斜直线。
5-10多跨静定梁的两种受载情况如图所示，以下结论中（A）是正确的，力F靠近铰链
（A）两者的Q图和M图完全相同；（B）两者的Q图相同，M图不同；
（C）两者的Q图不同，M图相同；（D）两者的Q图和M图均不相同。
5-11若梁的剪力图和弯矩图如图所示，则该图表明（C）
（A）AB段有均布荷载，BC段无荷载；
（B）AB段无荷载，B截面处有向上的集中力，BC段有向上的均布荷载；
（C）AB段无荷载，B截面处有向下的集中力，BC段有向上的均布荷载；
（D）AB段无荷载，B截面处有顺时针的集中力偶，BC段有向上的均布荷载。
题511图
5-12如图所示悬臂梁上作用集中力F和集中力偶M，若将M在梁上移动时（A）（A）对剪力图的形状、大小均无影响；（B）对弯矩图形状无影响，只对其大小有影响；（C）对剪力图、弯矩图的形状及大小均有影响；（D）对剪力图、弯矩图的形状及大小均无影响。
题512图
是非题
第6章弯曲应力
6-1梁的横截面如图所示，其抗弯截面系数为
Wz
BH2
bh62。
（
6-2
控制梁弯曲强度的主要因素是最大弯矩。
）
6-3
横力弯曲时，横截面上的最大切应力不一定发生在截面的中性轴上。
√）
6-4
弯曲中心的位置只与截面的几何形状和尺寸有关，与荷载无关。
√）
6-5
6-6
填空题
应用公式
My时，必须满足的两个条件是（各向同性的线弹性材料）和小变形）
Iz
和（
BH2bh3
）。
梁的三种截面形状和尺寸如图所示，
）
、（腹板的中
6-7跨度较短的工字形截面梁，在横力弯曲条件下，危险点可能发生在（上下翼缘的最外侧）
点）和（翼缘与腹板的交接处）
6-
其弹性模量为E，
8如图所示，直径为d的钢丝绕在直径为D的圆筒上。
已知钢丝在弹性范围内工作，
则钢丝所受的弯矩为（
Ed4
32（Dd）
6-9
3Fl
）。
2h
三、选择题
6-10梁发生平面弯曲时，其横截面绕（C）旋转。
（A）梁的轴线；（B）截面对称轴；（C）中性轴；（D）截面形心。
6-11非对称的薄壁截面梁承受横向力时，若要求梁只产生平面弯曲而不发生扭转，则横向力作用的条件是（D）
（A）作用面与形心主惯性平面重合；（B）作用面与形心主惯性平面平行；（C）通过弯曲中心的任意平面；（D）通过弯曲中心，平行于主惯性平面。
6-12如图所示铸铁梁，根据正应力强度，采用（C）图的截面形状较合理。
（A）
（B）（C）（D）
6-13如图所示两铸铁梁，材料相同，承受相同的荷载F。
则当F增大时，破坏的情况是（C）
（a）
（b）
A）同时破坏；（B）（a）梁先坏；（C）（b）梁先坏。
6-
图中虚线所示）配置最合理的是（
M
（A）
D）。
（B）
（C）
（D）
14为了提高混凝土梁的抗拉强度，可在梁中配置钢筋。
若矩形截面梁的弯矩图如图所示，则梁内钢筋
6-15如图所示，拉压弹性模量不等的材料制成矩形截面弯曲梁，如果E拉E压，则中性轴应该从对称轴
B）。
A）上移；（B）下移；（C）不动
第7章弯曲变形
是非题
7-1平面弯曲梁的挠曲线必定是一条与外力作用面重合或平行的平面曲线。
（√）
7-2由于挠曲线的曲率与弯矩成正比，因此横截面的挠度和转角也与截面上的弯矩成正比。
（）
7-3只要满足线弹性条件（力与变形关系服从虎克定律），就可以应用挠曲线的近似微分方程。
（）
7-4若两梁的抗弯刚度相同，弯矩方程相同,则两梁的挠曲线形状完全相同。
（√）
7-5梁的挠曲线方程随弯矩方程的分段而分段，只要梁不具有中间铰，则梁的挠曲线仍然是一条光滑、连续的曲线。
（√）
二、填空题
7-6如图所示的圆截面悬臂梁，受集中力作用。
（1）当梁的直径减少一倍而其他条件不变时，其最大弯曲正应力是原来的（8）倍，其最大挠度是原来的（16）倍；
（2）若梁的长度增大一倍，其他条件不变，则其最大弯曲正应力是原来的
（2）倍，最大挠度是原来的（8）倍。
7-7如图所示的外伸梁，已知
B截面的转角B
Fl2
16EI
，则C截面的挠度yC
Fal2
16EI
A
F
B
7-8如图所示两梁的横截面大l/2l/2a
C
小形状均相同，跨度
为l，则两梁的内力图（相同
），两梁的最大正应力（
相同），两梁的变形（
不同）。
（填“相
同”或“不同”）
8EI
7-9如图所示的简支梁，EI已知，则中性层在A处的曲率半每径=
（2）
ql2
7-10如图所示的圆截面外伸梁，直径d=7.5cm，F=10kN，材料的弹性模量E=200GPa，则AB段变形
后的曲率半径为（77.7m），梁跨度中点C的挠度yc=（3.6m）
7-11如图所示受均布
载荷q作用的超静定
梁，当跨度l增加一倍而其他条件不变时，跨度中点C的挠度是原来的（16）倍
三、选择题
7-12等截面直梁在弯曲变形时，挠曲线的曲率最大发生在（D）处。
（A）挠度最大；（B）转角最大；（C）剪力最大；（D）弯矩最大。
7-13应用叠加原理求梁横截面的挠度、转角时，需要满足的条件是（C）
（A）梁必须是等截面的；（B）梁必须是静定的；
（C）变形必须是小变形；（D）梁的弯曲必须是平面弯曲
7-14比较图示两梁强度和刚度，其中（
b）梁由两根高为0.5h、宽度仍为b的矩形截面梁叠合而成，且相互间摩擦不计，则有（D）
A）强度相同，刚度不同；
B）强度不同，刚度相同；
C）强度和刚度均相同；
D）强度和刚度均不相同
F
h
lb
（a）
7-15如图所示的两简支梁，一根为钢、一根为铜。
已知它们的抗弯刚度相同，在相同的F力作用下，者的（B）不同
A）支反力；（B）最大正应力；（C）最大挠度；（D最大转角。
（a）
（b）
B）。
C）梁长改为
I/4
l/2，惯性矩改为I/8；（B）梁长改为3l4，惯性矩改为I/2；
8-1
包围一点一定有一个单元体，该单元体各面只有正应力而无切应力。
√）
8-2
单元体最大切应力作用面上必无正应力。
（）
7-16如图所示的悬臂梁，为减少最大挠度，则下列方案中最佳方案是（
A）梁长改为
是非题
8-3
8-4
纯剪切应力状态是二向应力状态。
（√）
8-5
两个二向应力状态叠加仍然是一个二向应力状态。
一点沿某一方向的正应力为零,则沿该方向的线应变也为零。
（）
填空题
8-6
一点的应力状态是该点（所有截面上的应力情况）
8-7
在平面应力状态下，单元体相互垂直平面上的正应力之和等于（常数）
8-8
图示三棱柱体的AB面和BC面上作用有切应力τ，则AC面上的应力是（拉应力
，且
8-9
题89图
图示纯剪切应力状态单元体的体积应变为（0）。
y之间的关系为
8-10图示处于平面应变状态的单元体，对于两个坐标系的线应变与
xcos
2
ysin）
三、选择题
8-11滚珠轴承中，滚珠和外圆接触点处的应力状态是（C）应力状态。
（A）单向；（B）二向；（C）三向；（C）纯剪切。
8-12对于受静水压力的小球，下列结论中错误的是（C）。
（A）球内各点的应力状态均为三向等压；（B）球内各点不存在切应力；
（C）小球的体积应变为零；（C）小球的形状改变比能为零。
8-13图示拉板，A点应力状态的应力圆如图（B）所示。
8-14关于单元体的定义，下列提法中正确的是（A）。
（A）单元体的三维尺寸必须是微小的；（B）单元体是平行六面体；
（C）单元体必须是正方体；（D）单元体必须有一对横截面。
8-15图示正立方体最大切应力作用面是图（B）所示的阴影面。
120MPa
40MPa
（A）（B）（C）（D）题815图
第9章强度理论
一、是非题
9-1材料的破坏形式由材料的种类而定。
（）
9-2不能直接通过实验来建立复杂应力状态下的强度条件。
（√）
9-3不同强度理论的破坏原因不同。
（√）
9-4强度理论能用于复杂应力状态。
（）
9-5第二强度理论要求材料直到破坏前都服从虎克定律。
（√）
、填空题
9-6强度理论是（关于材料破坏原因）的假说。
9-7在三向等值压缩时，脆性材料的破坏形式为（塑性屈服）。
9-8在复杂应力状态下，应根据（危险点的应力状态和材料性质等因素）选择合适的强度理论。
9-9低碳钢材料在三向等值拉伸时，应选用（第一）强度理论作强度校核。
9-10比较第三和第四强度理论，（按第四强度理论）设计的轴的直径小。
三、选择题
9-11图示承受内压的两端封闭薄壁圆筒破坏时，图示破坏裂缝形式中（A）是正确的
9-12对于二向等拉的应力状态，除（B）强度理论外，其他强度理论的相当应力都相等。
（A）第一；（B）第二；（C）第三；（D）第四。
9-13铸铁水管冬天结冰时会因冰膨胀而被胀裂，而管内的冰却不会破坏。
这是因为（D）
（A）冰的强度较铸铁高；（B）冰处于三向受压应力状态；
（C）冰的温度较铸铁高；（D）冰的应力等于零。
9-14厚壁玻璃杯因倒入开水而发生破裂时节，裂纹起始于（B）。
（A）内壁；（B）外壁；（C）壁厚的中间；（D）整个壁厚。
9-15按照第三强度理论，比较图示两个应力状态的相当应力（图中应力单位为MPa）（A）
（A）两者相同；（B）（a）大；
C）（b）大；（D）无法判断
20MPa40MPa
（a）题915图（b）
第10章组合变形的静强度
三、是非题
10-1斜弯曲时，中性轴一定过截面的形心。
（√）
10-2当荷载不在梁的主惯性平面内时，梁一定产生斜弯曲。
（√）
10-3拉伸（压缩）和弯曲组合变形时中性轴一定不过截面的形心。
（√）
10-4圆杆两面弯曲时，可分别计算梁在两个平面内弯曲的最大应力，叠加后即为圆杆的最大应力。
（）
10-5圆杆两面弯曲时，各截面的合弯矩矢量不一定在同一平面内。
（√）
二、填空题
10-6图示空间折杆，AB段是（两面弯曲和压缩组合）变形，BC段是（弯曲和扭转组合）变形。
AB
F
题10-6图
10-7斜弯曲、拉伸（压缩）与弯曲组合变形的危险点都处于（单向）应力状态；拉伸（压缩）与扭转、弯曲与扭转组合变形的危险点都处于（二向）应力状态。
10-8斜弯曲的“斜”是因为（梁的变形平面偏离荷载平面）而来。
10-9图示承受弯曲与扭转组合变形的圆杆，绘出横截面上1、2、3、4各点的应力状态。
M1234
题10-9图
10-10矩形截面杆承受弯曲与扭转组合变形，可能成为危险点的是横截面上的（
4、8、2、6）点
18
?
?
?
7
2?
?
6
第11章能量法
是非题
题10-10图
11-1在弹性变形能的计算中，对线性弹性材料在小变形条件下的杆件，可以应用力作用的叠加原理，对非线性弹性材料在小变形条件下的杆件，不能应用力作用的叠加原理。
（）
11-2变形能等于外力所做的功，由于功有正负，因此杆的变形能也有正负。
（）
11-3广义位移是指广义力引起的位移。
（）
11-4若由荷载引起的内力图面积总和为零（即0），则不论形心处所相应的、由单位力引起的内力为何值，其总位移总等于零。
（）
11-5在功的互等定理中，广义力系Fi和Fj所包含的广义力的性质和个数可以不相同。
（√）
二、填空题
1
11-6在线弹性结构中，当（位移随力渐增至最终值）时，外力F在相应的位移上所做的功WF
2
）。
C
y
当（在位移过程中外力保持不变）
，W
1F。
2
11-7图示悬臂梁的变能U
1F11
1F22，式中F1（Fa），F
2（2F），1（B）
2
2
A
B
Fa
a
a
11-8同一种材料制成截面不同的三根拉杆如图所示，试在下列情况下，比较其变形能。
（1）当F1F2F3时，（c）杆的变形能最大，（a）杆的变形能最小。
（2）当三杆内的最大应力都到达比例极限时，其变形能以（a）杆为最大，（b）杆为最小。
（a）（b）
（c）
题118图
欲使B点的总位移沿着F力的方向，
必须满足的条件是
2
2
U
U2
U
U（F,Ff）
）或（
F
Fx
Fy）或（
Ff
11-91圆弧曲杆受力如图所示
4
0，式中Ff为作用在B点并与力F垂直的附加
力）
11-10抗弯刚度为EI的简支梁AB，在中间截面C承受集中力偶M0，梁及其弯矩图如图所示，若不考虑
剪力的影响，则中间截面C的挠度yC（0），端截面的转角
M0l）。
24EI
四、
选择题
11-11抗拉（压）刚度为
EA的等直杆如图所示，
10
的位移为F，当
时，
杆的变形能为（
11-12
（b）
受力前其下端与地面间的间隙为
A），当F
时，杆的变形能为（
，受力后力作用点C
D），设A端反力为
B）
F2a
2EA
；（C）F2AE2Aa
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