工程力学测试题.docx

工程力学测试题.docx

《工程力学测试题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工程力学测试题.docx（46页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

工程力学测试题

第一阶段测试卷

考试科目:

《工程力学》静力学（总分100分）时间：

90分钟

__________学习中心（教学点）批次：

层次：

专业：

学号：

身份证号：

姓名：

得分：

一、单项选择题：

（本大题共5小题，每小题2分，共10分）

1．物块重G，在水平推力P作用下平衡。

接触面间的静滑动摩擦因素数为

fs。

，则物块与铅垂面间的摩擦力为（）。

P

A．F

fsP；

Ｂ．F

G；

G

Ｃ．F

fsG；

Ｄ．F

P。

题1图

2．一等边三角形薄板置于水平光滑面上，开始处于静止状态。

当沿其

三边AB、BC、CA分别作用力

F

1

2

3

后，若该三力相等，方

、F、F

向如图，则（

）。

A．板仍然保持平衡；

Ｂ．板既发生移动，又会发生转动；

Ｃ．板只会产生移动；

Ｄ．板只会产生转动。

题2

3.二力平衡公理适用的范围是（）。

A．刚体；Ｂ．刚体系统；

Ｃ．变形体；Ｄ．任何物体或物体系统。

4．图示结构中，如果将作用在AC上的力偶移动到BC上（图中虚线所示），则（）。

A．支座A的反力不会发生变化；

B．支座B的反力不会发生变化；

C．A、B支座的反力都会有变化；

题4图

D．铰链C所受的力不会有变化。

5．力F作用于长方体

BCDH侧平面内，如图所示。

该力在

ox、oy、oz轴上的投影为（

）。

A．Fx

0,

Fy

0,

Fz

0;

z

B．Fx

0,

Fy

0,

Fz

0;

D

H

F

C．Fx

0,

Fy

0,

Fz

0;

y

o

C

D．Fx

0,

0,

0。

B

Fy

Fz

x

题5图

二、填空题（本大题共5小题，每小题2分，共10分）

1．平面汇交力系，有个独立的平衡方程，空间一般力系有个独立的平衡方程

2．平面一般力系平衡的必要与充分条件是：

。

3．力在正交坐标轴上投影的大小与力沿这两根轴的分力的大小。

4．同平面内的两个力偶，只要相同，对刚体作用的效应就相同。

5．图示AB杆自重不计，在五个已知力作用下处于平衡。

则作

用于B点的四个力的合力R的方向沿。

F1F2

F3

B

F4

FA

题5图

三、作图题（每小题10分，共20分）图中所有接触都为光滑的，物体重量不计。

1．画出物体系统中构件ACB及整个物体系统的受力图。

2．画出物体系统中构件AB及整个物体系统受力图。

四、计算题（每小题20分，共60分）

1．图示连续梁ABC，已知a和m，不计梁重，求梁上A、B、C处的约束反力。

题1图

2．在图示构架中，各杆自重不计，载荷F=1000N，A处为固定端，B、C、D处为铰链。

求固定

端A及B铰链处的约束反力。

3．简易升降混凝土料斗装置如图所示，混凝土和料斗共

重25kN，料斗与滑道间的静摩擦与动摩擦因数均为0.3。

（1）绳子拉力为25kN时，料斗处于静止状态，求料斗与滑道间的摩擦力；

（2）求料斗匀速上升和下降时绳子的拉力。

题2图

70o

题3图

答案及评分参考

一.单项选择题（每小题2分，共10分）

1.B；2.D；3.A；4.C；5.B；

二.填空题（每小题2分,共10分）

1.2，6；2.所有外力的矢量和为零，所有外力对任意一点的矩的代数和为零；

3.相等；4.力偶矩；5.AB杆轴线。

三.填图题（每小题10分,共20分）

1．ACB的受力图（5分）

整个物体系统的受力图（5分）

整个物体系统受力图（5分）

2．AB的受力图（5分）

四、计算题（每小题20分,共60分）

1．解：

取BC受力分析，（2分）B、C反力方向铅直，构成与m反向力偶,

Σmi=0，FC

m

，

2a

（↑）

FB

m

；（↓）（6分）

2a

取整体受力分析：

（2分）

ΣX=0，FAX=0，（3分）

ΣY=0，FAYFC

m

，（↓）（3分）

2a

ΣMA=0mA=Fc×4a－m=m（顺转）。

（4分）

2．解：

取整体受力分析（

2分）

由

x0

FAX

0（2分）

由

y

0

FAY

F

1000N（↑）（4分）

由

MA

0

mA

6F

6000N（逆转）（4分）

取CD整体受力分析（

2分）

MC0

FD

3

4

6F0

5

FD

6

1000

5

2500N（↗）（4分）

12

BD是二力构件（压杆）

FB

FD

=2500N（↗）（2分）

x

T

y

3．解：

（1）取料斗为研究对象，分析受力（图（a））（3分）

由x0得：

T

F

Gsin70

0

F

T

Gsin70

1.508kN

（4分）

（2）料斗匀速上升时（图（a））（2分）

F

N

f

Gfcos70

T

F

Gsin70

Gfcos70

Gsin70

26.06kN（4分）

x

料斗匀速下降时（图（b））（3分）

T

y

T

Gsin70

F

Gsin70

Gfcos70

20.93kN

（4分）

N

F

G

图（b）

第二阶段测试卷

考试科目:

《工程力学》材料力学第

1至6章

（总分100分）时间：

90分钟

__________学习中心（教学点）批次：

层次：

专业：

学号：

身份证号：

姓名：

得分：

一、单项选择题：

（本大题共5小题，每小题2分，共10分）

1．下列结论中哪些是正确的？

答（）。

（1）构件的强度表示构件抵抗破坏的能力。

（2）构件的刚度表示构件抵抗变形的能力。

（3）构件的稳定性表示构件维持其原有平衡形式的能力。

（4）构件的强度、刚度和稳定性愈高愈好。

A．

（1），

（2），（3）。

B．（4）。

C

．全对。

D．全错。

2．等直杆的受力情况如图。

设杆内最大轴力和最小轴力分别为

Nmax和Nmin，则下列结论中（

）

是正确的。

A．Nmax

55kN，Nmin

40kN；

40kN

55kN25kN

20kN

B．Nmax

50kN，Nmin

5kN；

C．Nmax

题2图

55kN，Nmin

25kN；

D．Nmax

75kN，Nmin

25kN。

3．“齿形”榫连接件尺寸如图所示，两端受拉力

F作用。

已知挤压许用应力为[

bs]，则连接

件的挤压强度条件为（

）。

A．F

[

bs]；

F

e

F

h

eb

Ｂ．

F

[bs]；

e）b

aa

b

（h

Ｃ．2F

[

bs]；

题3图

eb

Ｄ．

2F

[bs]。

）

（

h

b

e

4．实心圆轴受扭转力偶作用，横截面上的扭矩为T，下列四种应力沿横截面径向分布图中正确

的是（）。

A．（a）Ｂ．（b）Ｃ．（c）Ｄ．（d）

（a）（b）（c）（d）

题4图

5．梁发生平面弯曲时，其横截面绕（）旋转。

A．梁的轴线；B．中性轴；

Ｃ．截面对称轴；D．截面形心。

二、填空题（本大题共5小题，每小题2分，共10分）

1．构件受外力而发生变形，在外力解除后具有消除变形的这种性质称为。

2．设构件材料的失效应力（破坏应力）为

u，许用应力为[

]，安全系数用

n表示，则它

们三者间的关系是

。

3．抗拉压刚度为EA的等截面直杆的受力情况如图所示，则B

点的位移为

。

4．横截面积相同的实心轴和空心圆轴，从强度的角度考

题3图

虑，

轴更好；从刚度的角度考虑，

轴更好。

5．矩形截面横梁，按下图中方式放置，可承受的载荷更大。

三、作图题（20分）

（a）（b）

写出图示梁的剪力和弯矩方程，并作出剪力图和弯矩图，求出最大

题5图

剪力Qmax和最大弯矩Mmax。

四、计算题（每小题20分，共60分）

1．图示三角形支架，杆AB和BC都是圆截面杆，杆AB直径dAB20mm，杆BC直径

dBC40mm，两杆都由Q235钢制成。

设重物的重力G

=20kN，Q235钢的许用应力[]=160MPa。

问支架是否安全。

2．图示传动轴，主动轮

B输入功率

Pk1=368KW,

从动轮

A、C输出功率分别为

P2=147KW,P3=221KW,

轴的转速

n=500r/min,

许用切应力

[

]=70MPa。

（1）作轴的扭矩图；

（2）设计轴的直径。

题2图

3．拖斗车横梁简化如图。

已知拖车载重P=15kN，设车轴尺寸如图（a）所示，材料的弹性模量

E=200×109N/m2。

试求车轴的最大挠度和A截面的转角。

（设集中力作用的简支梁跨度中点的挠

度为

f

l/2

Pb（3

2

42），

A

Pab（lb），B

Pab（la），如图（b）所示）

l

b

6lEI

6lEI

48EI

a

P

b

30mm

A

θ

θ

A

B

l

30mm

（b）

（a）

题3图

答案及评分参考

一.

单项选择题（每小题

2

分，共10

分）

1.A；2.B；3.A；

4.

D；5.B；

二.

填空题（每小题2

分,

共10分）

1.

弹性；2.

[]

u

；3.

（F1

F2）L1

；

4.空心轴，空心轴，；

5.（b）。

n

EA

三.

作图题（20

分）

解：

A、B两支座的约束反力为

RA=qa/2，RB=5qa/2（2分）

剪力弯矩方程

AB段：

QAB=RA–qx=qa/2–qx

（0x2a）（2分）

MAB=RAx–qx2/2=qax/2–qx2/2

（0

x

2a）

（3分）

BC段：

QBC=F=qa

（2a

x

3a）（2分）

MBC=–F（3a–x）=–qa（3a–x）

（2a

x

3a）

（3

分）

Qmax

3qa，

Mmax

qa2

（2分）

2

x

x

Qqaqa/2

x

–3qa/2

Mqa2/8

x

–qa2

（每图3分）

四、计算题（每小题20

分,共60分）

1．解：

以B铰链为研究对象，分析受力

NBC

NBC

G

40

NAB

kN，

（4分）

30o

B

sin30

NAB

G

34.64kN

（4分）

G

tan30

故

BC

NBC

4NBC

31830.99KPa=31.80MPa<[σ]

（6分）

ABC

dBC2

AB

NAB

4NAB

110265.73

KPa=110.27MPa<[σ]

（6分）

AAB

dAB2

所以支架安全。

2．解：

计算外力偶矩

（6分）

m

=9550×P/n=9550×368

÷500=7028.8Nm，

B

1

mA=9550×P2/n=9550×147

÷500=2807.7Nm，

m=m

–m=4221.1Nm

C

B

A

作扭矩图；（4分）

危险段BC段

Tmax

，

（4分）

Wt

d3

max

Wt

，（2分）

16

d

3

16Tmax

16

4221.1

3.0710

4

m

3

（2分）

70

106

d=0.0675m=67.5mm。

（2分）

3．解：

因结构和载荷对称，梁的最大挠度在梁的跨度中点，最大转角在梁的端部。

由叠加法得：

Pb（3l2

4b2）

（32

42）

fmax2fl/22

2

Pbl

b

48EI

48EI

（10分）

12

15000

0.1

3

1.162

4

0.12

48

200

109

0.034

0.00925m9.3mm

maxAPBP

22

Pab（lb）

Pab（l

a）

Pab

12

150000.11.06

2

2

0.03rad

6lEI

6lEI

4EI

4

200109

0.034

（10分）

第三阶段测试卷

考试科目:

《工程力学》材料力学第7至10章（总分100分）时间：

90

分钟

__________学习中心（教学点）批次：

层次：

专业：

学号：

身份证号：

姓名：

得分：

五、单项选择题：

（本大题共5小题，每小题2分，共10分）

1．所谓点的应力状态是指受力杆件上（）。

i.过该点的单元体各个不同截面上的应力状况

ii.过该点的单元体各面上的应力

iii.该点的三个主应力

iv.该点的正应力和切应力

2．对于一个微分单元体，下列结论中（）是错误的。

1.正应力最大的面上切应力必为零

2.切应力最大的面上正应力必为零

3.正应力最大的面与切应力最大的面相交成450角

4.正应力最大的面与正应力最小的面必互相垂直

3．应力状态如图（a）和（b），按第三强度理论应是

（

）。

A．图（a）较图（b）危险

B．图（b）较图（a）危险

C．两者危险程度相同

题3

图

D．难以判断

4．已知材料的比例极限为

P，屈服极限为

S，强度极限为

b，强度许用应力为

[]，那么

用此材料制作的压杆，当柔度

大于（

）时，可用欧拉公式计算。

2E

B.

2E

A．

P

s

2E

D.

2E

C．

b

[]

5．金属构件在交变应力下发生疲劳破坏的主要特征是（）

A．无明显的塑性变形，断口表面呈粗粒状

Ｂ．无明显的塑性变形，断口表面分为光滑区及粗粒状区

Ｃ．有明显的塑性变形，断口表面分为光滑区及粗粒状区

Ｄ．有明显的塑性变形，断口表面呈光滑状

二、填空题（本大题共5小题，每小题2分，共10分）

1．在常温、静载荷条件下，不论危险点处于什么应力状态下，材料破坏的基本形式为

和

两种。

2．钢质构件的危险点接近于三向均匀受拉应力状态，因材料的破坏形式为

，

故应选用

强度理论进行计算。

3．强度条件表达式eq3

1

M2

T2

和eq4

1

M2

0.75T2

只

W

W

适用于

的情况。

4．若两根细长压杆的惯性半径

i

I相等，当

相同时，它们的柔度

相等。

若

A

两杆的柔度相等，当

相同时，它们的临界应力相等。

5．对称循环时，构件疲劳极限

1与构件静强度极限

b的关系是

1

b（填大于

或小于）。

三、简答题（每小题10

分，共20

分）

1．图示（a）、（d）构件的AB段分别处于什么变形状态，是哪些基本变形的组合？

写出指定截面B上的内力。

2．简述压杆的三种类型，写出相应的临界应力计算公式。

四、计算题（每小题20分，共60分）

1．已知平面应力状态如图所示（单位为MPa），试计算：

（1）主应力的大小及主平面的位置；

（2）该平面内的最大切应力；（3）画出主应力单元。

20

40

40

题1图

2．手摇绞车的车轴AB如图所示。

轴材料的许用应力80MPa，试按第三强度理论校核轴

的强度。

题2图

3．两端铰支压杆长3m，由Q235钢管制成，外径D76mm，内径d64mm。

材料的弹性

模量E200GPa，经查得Q235钢的λ值为100，求该杆的临界应力和临界力。

p

附参考答案：

一.

单项选择题（每小题

2

分，共10

分）

1.A；2.B

；3.C

；4.A；5.B

；

二.

填空题

（每小题2

分,

共10分）

2.塑性屈服，脆性断裂；

3.脆性断裂，第一强度理论（最大拉应力理论）；

4.塑性材料圆轴的弯扭组合变形；

5.相当长度l，材料；

6.小于。

三.简答题（每小题10分，共20分）

1．答：

（a）图AB段发生弯曲、扭转的组合变形。

（2分）B截面：

扭矩T

FP2l2FPl，

MxFP2l

2FPl。

（2分）

（d）图AB段发生拉伸、弯曲的组合变形。

（2分）

B截面：

轴力

N=Fp，（2分）

弯矩Mz

FPl，MyFP2l2FPl

。

（2分）

2．答：

压杆分：

（1）大柔度杆，

p，

2E

cr2（4分）

（2）中柔度杆，

p

s

，

（3）小柔度杆，

s，

强度问题

cr

a

b

（4分）

cr

s

b

（2分）