西南大学网络继续教育学院工程力学作业答案.docx
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西南大学网络继续教育学院工程力学作业答案
西南大学网络继续教育学院工程力学作业答案
1：
[单选题]3、从哪方面来衡量承载能力：
A：
构件具有足够的强度B：
构件具有足够的刚度C：
构件具有足够的稳定性D：
ABC参考答案：
D
2：
[判断题]2、切向加速度只表示速度方向的变化率，而与速度的大小无关。
错误
3：
[单选题]5、用积分法求一悬臂梁受力后的变形时，边界条件为：
在梁的固定端处：
A：
挠度为零，转角也为零B：
挠度为零，转角不为零C：
挠度不为零，转角为零D：
挠度不为零，转角也不为零A
4：
[论述题]1、在拉压、扭转与弯曲的应力分析中，均引入了平面假设的概念，三者的平面假设有何不同？
参考答案：
拉压的平面假设：
变形前原为平面的横截面，变形后仍保持为平面且仍垂直于轴线；
扭转的平面假设：
圆轴扭转变形前原为平面的横截面，变形后仍保持为平面，形状和大小不变，半径仍保持为直线；
且相邻两截面间的距离不变；
弯曲变形的平面假设：
变形前原为平面的梁的横截面变形后仍保持为平面，且仍然垂直于变形后的梁轴线。
在拉压时的平面假设允许截面的大小发生变化，但横截面只是沿轴线方向有位移。
5：
[论述题]2、应用动静法时，对静止的质点是否需要加惯性力?
对运动着的质点是否都需要加惯性力?
参考答案：
惯性力与加速度有关，对静止与运动的质点，要看其有无加速度，有就加，没有就不加。
6：
[填空题]1、力偶就是作用在同一物体上大小相等、方向相反、不共线的两个力组成的特殊力系。
7：
[填空题]2、力是物体间相互的机械作用。
3、所谓刚体是指物体在力的作用下，其内部任意两点距离始终保持不变。
4、在某瞬时,质点系在约束允许的条件下，可能实现的任何无限小的位移称为虚位移。
它只与约束条件有关。
4、杆件内力的大小不但与外力大小有关,还与材料的截面形状有关。
错误
11：
[判断题]5、轴力越大,杆件越容易被拉断,因此轴力大小可以用来判断杆件的强度。
错误
12：
[单选题]1、不属于材料力学的基本假设的有：
A：
连续性B：
均匀性C：
各向同性D：
各向异性：
D
13：
[单选题]2、刚体受三个力作用平衡，则此三个力的作用线:
A：
必在同一面B：
必互相平行C：
必汇交于一点D：
可以不在同一面参考答案：
A
[填空题]5、作用在刚体上的两个力等效的条件是等值，反向，共线。
[判断题]3、两端用铰链连接的构件都是二力构件。
错误
16：
[论述题]3、试计算图示简支梁横截面C的剪力和弯矩。
tu
17：
[判断题]1、力有两种作用效果，即力可以使物体的运动状态发生变化，也可以使物体发生变形。
正确18：
[单选题]4、工程上区分塑性材料和脆性材料的标准是看其延伸率大于等于还是小于A：
1％B：
3％C：
5％D：
10％参考答案：
C
1：
[判断题]4、如果质点系对于某点或某轴的动量矩很大，则质点系的动量也很大。
错误
2：
[填空题]1、刚体平行移动分为和。
参考答案：
直线平移，曲线平移
3、纯弯梁横截面上的正应力，同样需要综合考虑、和三方面的关系。
参考答案：
变形、物理、静力
4：
[填空题]4、绕定轴转动刚体对其转轴的动量矩等于刚体对转轴的与转
动的乘积。
参考答案：
转动惯量,角速度
5：
[论述题]2、若轴传递的功率和轴的材料不变，而转速增加，则轴的直径应如何改变？
参考答案：
应减小轴的直径。
根据传递的外力偶矩与转速之间的关系M=9.549P/n可知，转速越高，传递的外力偶矩越小，在横截面上产生的扭矩就小。
由于内力减小，横截面的直径也就可以相应减小。
6：
[单选题]1、一空心圆截面直杆，其内外径之比为0.5。
两端承受拉力作用。
如将杆的内外径增加一倍，则其抗拉刚度将是原来的多少倍。
A：
2
B：
4
C：
6
D：
8
参考答案：
B
7：
[单选题]2、不属于扭转研究范围的是：
A：
汽车方向盘操纵杆
B：
船舶推进轴
C：
车床的光杆
D：
发动机活塞
参考答案：
D
8：
[单选题]3、单元体体积改变与（）有关。
A：
与三个主应力之和有关
B：
与三个主应力的比值有关
C：
与主应力无关
D：
都不对
参考答案：
A
9：
[单选题]5、理论力学中的"力和力偶可传性性原理”在下面成立的是
A：
在材料力学中仍然适用
B：
在材料力学中根本不能适用
C：
在材料力学中研究变形时可以适用
D：
在材料力学中研究平衡问题时可以适用
参考答案：
D：
10：
[单选题]4、以下不能提高梁弯曲刚度的措施是：
A：
增大梁的抗弯刚度
B：
缩小跨度或增加支承
C：
改善结构形式并合理安排载荷作用点
D：
加上与工作方向相同的变形即预拱
参考答案：
D
11：
[填空题]2、圆轴受力如图。
该轴的变形为AC段发生变形，CB段发生变形。
tu
参考答案：
弯扭组合,弯曲
12：
[判断题]3、若连续梁的联接铰处无载荷作用，则该铰的剪力和弯矩为零。
参考答案：
错误
13：
[填空题]5、图示中的单元体属于应力状态。
tu
参考答案：
二向
14：
[判断题]1、一点沿某一方向上的正应力为零，则沿该方向的线应变也为零。
参考答案：
错误
15：
[判断题]2、在单元体两个相互垂直的截面上，剪应力的大小可以相等，也可以不等。
参考答案：
错误
16：
[判断题]5、对铆钉只需作挤压的强度校核。
参考答案：
错误
1：
[判断题]3、单元体最大切应力作用面上必无正应力。
参考答案：
错误
2：
[判断题]1、在静力学中，若物体相对于地面保持静止或作匀速直线平动或匀速转动，则称物体处于平衡。
参考答案：
错误
3：
[判断题]5、压杆的临界压力（或临界应力）与作用载荷大小有关。
参考答案：
错误
4：
[填空题]1、刚体的平面运动可以简化为在其自身平面内的运动。
参考答案：
平面图形
5：
[填空题]2、应用叠加原理的前提条件
是：
。
参考答案：
线弹性、小变形杆件
6：
[单选题]3、构件的稳定性指（）。
A：
在外力作用下构件抵抗变形的能力；
B：
在外力作用下构件保持原有平衡态的能力
C：
在外力作用下构件抵抗破坏的能力
参考答案：
B
7：
[填空题]5、柔度又称为压杆的。
它全面的反映了压
杆、、对临界应力的影响。
参考答案：
长细比，长度，约束条件，截面尺寸和形状
8：
[单选题]1、材料力学研究的研究对象是（）。
A：
大变形
B：
厚板
C：
杆系，简单板
D：
复杂杆系
参考答案：
C
9：
[单选题]2、以下说法错误的是（）。
A：
在工程实际中构件往往受几种变形的组合作用；
B：
线应变和角应变是没有单位的量
C：
角应变的单位不是用弧度来表示的；
D：
应力的单位是Pa
参考答案：
C
10：
[判断题]2、在单元体两个相互垂直的截面上，剪应力的大小相等。
参考答案：
正确
11：
[填空题]3、可以把作用在刚体上点A的力F平行移到任一点B，但必须同时附
加。
参考答案：
一个力偶
12：
[填空题]4、欧拉公式只有在范围内才是适用的。
参考答案：
弹性
13：
[单选题]4、关于材料屈服失效的强度理论是：
A：
第一和第二
B：
第三和第四
C：
第一和第四
D：
第二和第三
参考答案：
B
14：
[单选题]5、提高梁的弯曲强度的措施有：
A：
采用合理截面
B：
合理安排梁的受力情况
C：
采用变截面梁或等强度梁
D：
ABC
参考答案：
D
15：
[判断题]4、作用在梁上的顺时针转动的外力偶矩所产生的弯矩为正，反之为负。
参考答案：
错误
1：
[论述题]
简答题：
1、如何完整理解力的概念。
2、力的合成与分解。
3、理论力学研究内容。
参考答案：
1、答：
是物体间相互的机械作用，这种作用使物体的机械运动状态发生变化（力的运动效应或外效应）和使物体产生变形（力的变形效应或内效应）。
因理论力学研究对象是刚体，所以主要研究力的运动效应即外效应。
力对物体的作用效果决定于三个要素：
（1）力的大小；
（2）力的方向（方位和指向）；（3）力的作用点。
故力是一个矢量，用F表示。
在国际单位制中，力的单位是N（牛）或kN（千牛）。
2、答：
力的合成与分解：
若力系与一个力FR等效，则力FR称为力系的合力，而力系中的各力称为合力FR的分力。
用一个比原力系简单但作用效果相同的力系代替原力系称为力系的合成（简化）；反之，一个力FR用其分力代替，称为力的分解。
3、答：
理论力学的研究内容主要包括：
静力学：
研究物体在力系作用下的平衡规律，同时也研究力的一般性质和力系的简化方法等。
运动学：
研究物体运动的几何性质，而不研究引起物体运动的原因。
动力学：
研究受力物体的运动变化与作用力之间的关系。
2：
[论述题]
力学名词解释：
1、力
2、刚体
3、平衡
4、约束
5、等效力系
参考答案：
1、答：
力是物体间相互的机械作用。
2、答：
所谓刚体是指物体在力的作用下，其内部任意两点距离始终保持不变。
3、答：
物体机械运动的一种特殊状态。
在静力学中，若物体相对于地面保持静止或作匀速直线平动，则称物体处于平衡。
4、答：
对非自由体的运动预加的限制条件。
5、答：
分别作用于同一刚体上的两组力系，如果它们对该刚体的作用效果完全相同，则此两组力系互为等效力系。
3：
[判断题]
1、力有两种作用效果，即力可以使物体的运动状态发生变化，也可以使物体发生变形。
参考答案：
正确
4：
[判断题]
2、在理论力学中只研究力的外效应。
（）
参考答案：
正确
5：
[判断题]
3、刚体是指物体在力的作用下，其内部只要有两点距离始终保持不变。
参考答案：
错误
6：
[判断题]4、在静力学中，若物体相对于地面保持静止或作匀速直线平动或匀速转动，则称物体处于平衡。
参考答案：
错误
1：
[单选题]
1、如果FR是F1、F2的合力，即FR=F1+F2，则三力大小间的关系为（）。
A：
必有FR=F1+F2
B：
不可能有FR=F1+F2
C：
必有FR>F1，FR>F2
D：
可能有FR<F1，FR<F2
参考答案：
D
2：
[单选题]
2、刚体受三个力作用平衡，则此三个力的作用线（）
A：
必汇交于一点
B：
必互相平行
C：
必在同一面
D：
可以不在同一面
参考答案：
C
3：
[填空题]
1
2
参考答案：
1、这两个力的大小相等，方向相反，且作用在同一直线上
2、等值；反向；共线
4：
[判断题]
1、静力学公理中，作用与反作用定律和力的平行四边形法则适用于任何物体；二力平衡公理和加减平衡力系原理适用于刚体。
参考答案：
正确
5：
[判断题]
2、两端用铰链连接的构件都是二力构件。
参考答案：
错误
6：
[判断题]
3、分析二力构件的受力与构件的形状无关。
（）
参考答案：
正确
1：
[论述题]
简答题：
1、约束力的三要素的含义。
2、工程中常见的约束类型有哪些？
参考答案：
1、答：
约束力三要素：
作用点：
在相互接触处；方向：
与约束所能阻止的物体的运动方向相反；大小：
不能事先知道，由主动力确定。
2、答：
①光滑接触面；②由柔软的绳索、链条或胶带等构成的约束；③光滑圆柱铰链和径向轴承；④固定铰支座；⑤活动铰支座；⑥光滑球铰链；⑦止推轴承。
2：
[填空题]
1
2
3
参考答案：
1、约束、相反
2、轴心、正交分力
3、公法线、被约束物体
1：
[论述题]
1、画出下列各物体的受力图。
未画重力的物体的自重不计，所有接触处均为光滑接触。
（d）
参考答案：
（d）
2：
[论述题]
2、画出图示组合梁中各段梁及整体的受力图。
参考答案：
3：
[论述题]
3、某化工塔器的竖起过程如图所示，下端搁置在基础上，C处系以钢绳并用绞盘拉住，上端B处也系以钢绳，并通过定滑轮联接到卷扬机E上，设塔器的重量为W，试画出塔器在图示位置的受力图。
参考答案：
1：
[论述题]
1、力在正交坐标轴上的投影与力沿这两个轴的分力有何区别？
又有何关系？
参考答案：
答：
投影是代数量、分力是矢量，两者的大小相等。
2：
[论述题]
2、有人说：
"作用于刚体上的平面力系，若其力多边形自行封闭，则此刚体静止不动"。
试问这种说法是否正确？
为什么？
参考答案：
答：
该说法不正确，因为当平面力系各力不汇交于一点时，该力系将不平衡，刚体的运动状态发生变化。
3：
[论述题]
3、图a所示是汽车制动机构的一部分。
司机踩到制动蹬上的力F=212N，方向与水平面成角。
当平衡时，DA铅直，BC水平，试求拉杆BC所受的力。
已知EA=24cm，DE=6cm（点E在铅直线DA上），又B，C，D都是光滑铰链，机构的自重不计。
参考答案：
解：
（1）几何法：
1、取制动蹬ABD作为研究对象，并画出受力图。
2、作出相应的力三角形
3、由图b几何关系得：
，
4、由力三角形图c可得：
（2）解析法：
1、取制动蹬ABD作为研究对象。
2、画出受力图，并由力的可传性化为共点力系。
3、列出平衡方程：
4：
[填空题]
1
2
参考答案：
1、该汇交力系的力多边形自行封闭、各力在作用面内两个任选的坐标轴上投影的代数和等于零2、
1：
[论述题]
计算题：
1、一简支梁作用一矩为M的力偶，不计梁重，求二支座约束力。
2、如图所示的铰接四连杆机构OABD，在杆OA和BD上分别作用着矩为M1和M2的力偶，而使机构在图示位置处于平衡。
已知OA=r，DB=2r，θ=30°，不计杆重，试求M1和M2间的关系。
参考答案：
1、解：
以梁为研究对象。
梁上除作用有力偶M外，还有反力FA，FB。
因为力偶只能与力偶平衡，所以FA=FB又即：
所以FA=FB=M/l
2、解：
因为杆AB为二力杆，故其反力FAB和FBA只能沿A，B的连线方向。
分别取杆OA和DB为研究对象。
因为力偶只能与力偶平衡，所以支座O和D的约束力FO和FD只能分别平行于FAB和FBA，且与其方向相反。
写出杆OA和DB的平衡方程：
因为
2：
[论述题]
简答题：
，所以
1、力矩的性质有那些？
2、力偶的性质有那些？
参考答案：
1、答：
力矩具有以下性质：
（1）力矩的大小和转向与矩心的位置有关，同一力对不同矩心的矩不同。
（2）力作用点沿其作用线滑移时，力对点之矩不变。
因为此时力的大小、方向未变，力臂长度也未变。
（3）当力的作用线通过矩心时，力臂长度为零，力矩亦为零。
2、
答：
根据力偶的概念可以证明力偶具有如下性质：
（1）构成力偶的两个力在任意轴上投影的代数和为零，即力偶无合力。
也就是说：
力偶既不能与一个力等效，也不能用一个力来平衡，力偶只能用力偶来平衡。
力和力偶是组成力系的两个基本要素。
（2）力偶对作用面内任意一点之矩恒等于该力偶的力偶矩，而与矩心的位置无关。
（3）力偶对刚体的效应完全取决于力偶矩的大小和转向。
所以力偶在其作用面内可以任意搬移、旋转，不会改变它对刚体的效应。
（4）在保持力偶矩大小和转向不变的情况下，可同时改变力偶中力的大小和力偶臂的长短，不会改变它对刚体的效应。
以上力偶的性质仅适用于刚体，而不适用于变形体。
3：
[填空题]
1
2、在平面问题中，力F对O
3
参考答案：
1、转动
2、
3、大小相等、方向相反、
不共线1：
[论述题]
简答题：
1、简述平面任意力系向一点简化的结果。
参考答案：
解：
简化结果
（1）平面力系平衡
（2）平面力系简化为一合力偶，力偶矩的大小和转向由主矩决定，与简化中心无关。
（3）平面力系简化为一合力，此合力过简化中心，大小和方向由主矢确定。
（4）转向相同。
2：
[填空题]平面力系简化为一合力，合力的作用线在点O的哪一侧，应使得对O之矩与主矩的
1、可以把作用在刚体上点A的力F平行移到任一点B
2
参考答案：
1、一个力偶
2、平面任意力系
1：
[论述题]
1、重为P=980N的重物悬挂在滑轮支架系统上，如图2所示。
设滑轮的中心B与支架ABC相连接，AB为直杆，BC为曲杆，B为销钉。
若不计滑轮与支架的自重，求销钉B作用在与它相连接的每一构件上的约束力。
参考答案：
答案：
，
，
2：
[论述题]
2、组合梁AC和CE用铰链C相连，A端为固定端，E端为活动铰链支座。
受力如图1所示。
已知：
l=8m，F=5kN，均布载荷集度q=2.5kN/m，力偶矩的大小M=5kN?
m，试求固端A，铰链C和支座E的约束力。
参考答案：
答案：
FE=2.5kN，FC=2.5kN，FA=15kN，MA=－2.5kN?
m
1：
[论述题]
简答题：
1、空间力对点的矩的作用效果取决于哪些因素？
2、力对点的矩和力对轴的矩的关系？
3、空间汇交力系平衡的条件和平衡方程是什么？
参考答案：
1、答案：
力矩的大小、转向和力矩作用面方位。
2、答案：
3、答案：
空间汇交力系平衡的必要与充分条件是：
该力系力系中所有各力在三个坐标轴上的投影的代数和分别等于零。
3个独立的平衡方程：
1：
[论述题]
简答题：
1、如何理解空间力偶是自由矢量？
2、空间力偶等效定理含义是什么？
3、空间力偶系平衡的条件和平衡方程是什么？
参考答案：
1、答案：
力偶对空间任意点的矩矢相同，与矩心无关。
2、答案：
作用在同一刚体两个力偶，若它们的力偶矩矢相等，则两个力偶等效。
3、答案：
空间力偶系可以合成一合力偶，所以空间力偶系平衡的必要与充分条件是：
合力偶矩矢等于零。
即：
平衡方程：
1：
[论述题]
1、简述确定物体重心的方法
参考答案：
答案：
（1）简单几何形状物体的重心
（2）用组合法求重心
（3）用实验方法测定重心的位置
2：
[论述题]
2、求图1均质板重心的位置。
参考答案：
答案：
解法一：
（组合法）建立如图2坐标：
图
2
解法二：
（负面积法）
图
3
1：
[论述题]
简答题：
1、摩擦的分类形式有哪些？
2、什么是滑动摩擦力？
3、库伦摩擦定律是什么？
4、滚动摩阻定律是什么？
参考答案：
1、答案：
按照物体之间有无相对运动，摩擦可分为静摩擦和动摩擦；按照接触物体间的相对运动形式，摩擦可分为滑动摩擦与滚动摩阻；按照接触物体间是否有液体（润滑剂），摩擦又可分为干摩擦与湿摩擦等。
2、答案：
两个相接触物体，当其接触处产生相对滑动或相对滑动趋势时，其接触处产生的阻碍物体相对滑动的力叫滑动摩擦力。
3、答案：
最大静滑动摩擦力的大小与两物体间的法向反力的大小成正比，即：
。
4、答案：
1：
[论述题]。
1、一活动支架套在固定圆柱的外表面，且。
假设支架和圆柱之间的静摩擦因数
。
问作用于支架的主动力F的作用线距圆柱中心线至少多远才能使支架不致下滑（支架自重不计）。
参考答案：
2：
[论述题]
2、宽a，高b的矩形柜放置在水平面上，柜重P，重心C在其几何中心，柜与地面间的静摩擦因数是
面施加水平向右的力F，求柜发生运动时所需推力F的最小值。
，在柜的侧
参考答案：
解：
取矩形柜为研究对象,受力分析如图。
图13
（1）假设不翻倒但即将滑动，考虑临界平衡。
列平衡方程：
补充方程：
联立求解得柜子开始滑动所需的最小推力
（2）假设矩形柜不滑动但将绕B翻倒。
列平衡方程：
柜绕B翻倒条件：
，解得：
使柜翻倒的最小推力为：
综上所述使柜发生运动所需的最小推力为：
3：
[论述题]
3、长为l的梯子AB一端靠在墙壁上，另一端搁在地板上，如图所示。
假设梯子与墙壁的接触是完全光滑的，梯子与地板之间有摩擦，其静摩擦因数为。
梯子的重量略去不计。
今有一重为P的人沿梯子向上爬，如果保证人爬到顶端而梯子不致下滑，求梯子与墙壁的夹角。
参考答案：
解：
以梯子AB为研究对象，人的位置用距离a表示，梯子的受力如图。
图5使梯子保持静止，必须满足下列平衡方程：
同时满足物理条件：
，联立解之得：
，
因，当时，上式左边达到最大值。
所以：
1：
[论述题]简答题：
或即为所求。
1、运动学的研究内容有哪些？
2、自然坐标系为什么是游动的坐标系？
参考答案：
简答题
1、答案：
确定物体运动的有关特征量（轨迹、运动方程、速度、加速度等）及其相互关系。
2、答案：
以动点为坐标原点，以切线、主法线和副法线为坐标轴组成的正交坐标系称为曲线在点的自然坐标系。
2：
[判断题]
1、已知直角坐标描述的点的运动方程为
参考答案：
正确
3：
[判断题]，则任一瞬时点的速度、加速度即可确定。
2、一动点如果在某瞬时的法向加速度等于零，而其切向加速度不等于零，尚不能决定该点是作直线运动还是作曲线运动。
参考答案：
正确
4：
[判断题]
3、切向加速度只表示速度方向的变化率，而与速度的大小无关。
参考答案：
错误
5：
[判断题]
4、由于加速度a永远位于轨迹上动点处的密切面内，故a在副法线上的投影恒等于零。
参考答案：
正确
6：
[判断题]5、在自然坐标系中，如果速度v=常数，则加速度a=0。
参考答案：
错误
1：
[论述题]简答题：
1、怎样根据平动刚体的运动特点求解其上各点的运动？
2、定轴转动的刚体上，平行于轴线的线段作何种运动？
参考答案：
1、答案：
当刚体平行移动时，其上各点的轨迹形状相同；在每一瞬时，各点的速度相同，加速度也相同。
2、答案：
曲线平动。
2：
[填空题]
1、当刚体平行移动时，其上各点的轨迹形状（相同）；在每一瞬时，各点的（速度）相同，（加速度）也相同。
2、工程中最常见的刚体的两种简单运动是平动和定轴转动。
3、刚体平行移动分为直线平移和曲线平移。
1：
[论述题]
计算题：
1、减速箱由四个齿轮构成，如图12所示。
齿轮Ⅱ和Ⅲ安装在同一轴上，与轴一起转动。
各齿轮的齿数分别为
，和，如主动轴Ⅰ的转速，试求从动轮Ⅳ的转速n4。
，
参考答案：
解：
用n1,n2,n3和n4分别表示各齿轮的转速，且有n2=n3
应用齿轮的传动比公式，得
将两式相乘，得
:
因为n2=n3，于是从动轮Ⅰ到齿轮Ⅳ的传动比为
由图可见，从动轮Ⅳ和主动轮Ⅰ的转向相同。
最后，求得从动轮Ⅳ的转速为
2：
[填空题]。
1、当刚体作定轴转动时，刚体内每一点都作圆周运动。
2、转动刚体内任一点的切向加速度（又称转动加速度）的大小，等于刚体的角加速度与该点到轴线垂直距离的乘积。
3、转动刚体内任一点的法向加速度（又称向心加速度）的大小，等于刚体角速度的平方与该点到轴线的垂直距离的乘积，它的方向与速度垂直并指向轴线。
1：
[论述题]
1、如图所示，偏心距为e、半径为R的凸轮，以匀角速度绕O
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