(最新)工程力学试题库(1)

《工程力学》试题库第一章静力学基本概念4.试计算图中力F对于O点之矩。解：MO(F)=07.试计算图中力F对于O点之矩。解：MO(F)=-Fa8.试计算图中力F对于O点之矩。解：MO(F)=F(l＋r)19.画出杆AB的受力图。24.画出销钉A的受力图。物系受力图26.画出图示物体系中杆AB、轮C、整体的受力图。29.画出图示物体系中支架AD、BC、物体E、整体的受力图。30.画出图示物体系中横梁AB、立柱AE、整体的受力图。32.画出图示物体系中梁AC、CB、整体的受力图。第二章平面力系3.图示三角支架由杆AB，AC铰接而成，在A处作用有重力G，求出图中AB，AC所受的力（不计杆自重）。解:（1）取销钉A画受力图如图所示。AB、AC杆均为二力杆。（2）建直角坐标系，列平衡方程：∑Fx＝0，-FAB+FACcos60°＝0∑Fy＝0，FACsin60°-G＝0（3）求解未知量。FAB＝0.577G（拉）FAC＝1.155G（压）4.图示三角支架由杆AB，AC铰接而成，在A处作用有重力G，求出图中AB，AC所受的力（不计杆自重）。解（1）取销钉A画受力图如图所示。AB、AC杆均为二力杆。（2）建直角坐标系，列平衡方程：∑Fx＝0，FAB-FACcos60°＝0∑Fy＝0，FACsin60°-G＝0（3）求解未知量。FAB＝0.577G（压）FAC＝1.155G（拉）6.图示三角支架由杆AB，AC铰接而成，在A处作用有重力G，求出图中AB，AC所受的力（不计杆自重）。解（1）取销钉A画受力图如图所示。AB、AC杆均为二力杆。（2）建直角坐标系，列平衡方程：∑Fx＝0，-FABsin30°+FACsin30°＝0∑Fy＝0，FABcos30°+FACcos30°-G＝0（3）求解未知量。FAB＝FAC＝0.577G（拉）17.上料小车如图所示。车和料共重G=240kN，C为重心，a=1m，b=1.4m，e=1m，d=1.4m，α=55°，求钢绳拉力F和轨道A，B的约束反力。解（1）取上料小车画受力图如图所示。（2）建直角坐标系如图，列平衡方程：∑Fx＝0，F-Gsinα＝0∑Fy＝0，FNA+FNB-Gcosα＝0∑MC(F)＝0，-F×（d－e）-FNA×a+FNB×b＝0（3）求解未知量。将已知条件G=240kN，a=1m，b=1.4m，e=1m，d=1.4m，α=55°代入平衡方程，解得：FNA＝47.53kN；FNB＝90.12kN；F＝196.6kN18.厂房立柱的一端用混凝土砂浆固定于杯形基础中，其上受力F=60kN，风荷q=2kN/m，自重G=40kN，a=0.5m，h=10m，试求立柱A端的约束反力。解（1）取厂房立柱画受力图如图所示。A端为固定端支座。（2）建直角坐标系如图，列平衡方程：∑Fx＝0，q×h－FAx＝0∑Fy＝0，FAy－G－F＝0∑MA(F)＝0，－q×h×h/2－F×a＋MA＝0（3）求解未知量。将已知条件F=60kN，q=2kN/m，G=40kN，a=0.5m，h=10m代入平衡方程，解得：FAx＝20kN（←）；FAy＝100kN（↑）；MA＝130kN·m（）27.试求图示梁的支座反力。已知F=6kN，q=2kN/m，M=2kN·m，a=1m。解：求解顺序：先解CD部分再解ABC部分。解CD部分（1）取梁CD画受力图如上左图所示。（2）建直角坐标系，列平衡方程：∑Fy＝0，FC-q×a+FD＝0∑MC(F)＝0，-q×a×0.5a+FD×a＝0（3）求解未知量。将已知条件q=2kN/m，a=1m代入平衡方程。解得：FC＝1kN；FD＝1kN（↑）解ABC部分（1）取梁ABC画受力图如上右图所示。（2）建直角坐标系，列平衡方程：∑Fy＝0，-F/C+FA+FB-F＝0∑MA(F)＝0，-F/C×2a+FB×a-F×a-M＝0（3）求解未知量。将已知条件F=6kN，M=2kN·m，a=1m，F/C=FC=1kN代入平衡方程。解得：FB＝10kN（↑）；FA＝-3kN（↓）梁支座A，B，D的反力为：FA＝-3kN（↓）；FB＝10kN（↑）；FD＝1kN（↑）。29.试求图示梁的支座反力。已知q=2kN/m，a=1m。解：求解顺序：先解BC段，再解AB段。BC段AB段1、解BC段（1）取梁BC画受力图如上左图所示。（2）建直角坐标系，列平衡方程：∑Fy=0，FC-q×a+FB=0∑MB(F)=0，-q×a×0.5a+FC×2a=0（3）求解未知量。将已知条件q=2kN/m，a=1m代入平衡方程。解得：FC=0.5kN（↑）；FB=1.5kN2、解AB段（1）取梁AB画受力图如图所示。（2）建直角坐标系，列平衡方程：∑Fy=0，FA-q×a-F/B=0∑MA(F)=0，-q×a×1.5a＋MA-F/B×2a=0（3）求解未知量。将已知条件q=2kN/m，M=2kN·m，a=1m，F/B=FB=1.5kN代入平衡方程，解得：FA=3.5kN（↑）；MA=6kN·m（）。梁支座A,C的反力为：FA=3.5kN（↑）；MA=6kN·m（）；FC=0.5kN（↑）第三章重心和形心1.试求图中阴影线平面图形的形心坐标。解：建立直角坐标系如图，根据对称性可知，错误!未找到引用源。。只需计算错误!未找到引用源。。根据图形组合情况，将该阴影线平面图形分割成一个大矩形减去一个小矩形。采用幅面积法。两个矩形的面积和坐标分别为：2.试求图中阴影线平面图形的形心坐标。第四章轴向拉伸与压缩1.拉杆或压杆如图所示。试用截面法求各杆指定截面的轴力，并画出各杆的轴力图。解：（1）分段计算轴力杆件分为2段。用截面法取图示研究对象画受力图如图，列平衡方程分别求得：FN1=F（拉）；FN2=-F（压）（2）画轴力图。根据所求轴力画出轴力图如图所示。2.拉杆或压杆如图所示。试用截面法求各杆指定截面的轴力，并画出各杆的轴力图。解：（1）分段计算轴力杆件分为3段。用截面法取图示研究对象画受力图如图，列平衡方程分别求得：FN1=F（拉）；FN2=0；FN3=2F（拉）（2）画轴力图。根据所求轴力画出轴力图如图所示。3.拉杆或压杆如图所示。试用截面法求各杆指定截面的轴力，并画出各杆的轴力图。解：（1）计算A端支座反力。由整体受力图建立平衡方程：∑Fx＝0，2kN-4kN+6kN-FA＝0FA＝4kN(←)（2）分段计算轴力杆件分为3段。用截面法取图示研究对象画受力图如图，列平衡方程分别求得：FN1=-2kN（压）；FN2=2kN（拉）；FN3=-4kN（压）（3）画轴力图。根据所求轴力画出轴力图如图所示。9.用绳索吊起重物如图所示。已知F=20kN，绳索横截面面积A=12.6cm2，许用应力[σ]=10MPa。试校核α=45°及α=60°两种情况下绳索的强度。11.如图所示AC和BC两杆铰接于C，并吊重物G。已知杆BC许用应力[σ1]=160MPa，杆AC许用应力[σ2]=100MPa，两杆横截面面积均为A=2cm2。求所吊重物的最大重量。第五章剪切与挤压1.图示切料装置用刀刃把切料模中Ф12mm的料棒切断。料棒的抗剪强度τb=320MPa。试计算切断力。第六章圆轴的扭转1.试画出图示轴的扭矩图。解：（1）计算扭矩。将轴分为2段，逐段计算扭矩。对AB段：∑MX＝0，T1－3kN·m＝0可得：T1＝3kN·m对BC段：∑MX＝0，T2－1kN·m＝0可得：T2＝1kN·m（2）画扭矩图。根据计算结果，按比例画出扭矩图如图。2.试画出图示轴的扭矩图。解：（1）计算扭矩。将轴分为3段，逐段计算扭矩。对AB段：∑Mx＝0，T1＋4.5kN·m－1.5kN·m－2kN·m＝0可得：T1＝-1kN·m对BC段：∑Mx＝0，T2－1.5kN·m－2kN·m＝0可得：T2＝3.5kN·m对BC段：∑Mx＝0，T3－2kN·m＝0可得：T3＝2kN·m（2）画扭矩图。根据计算结果，按比例画出扭矩图如图。第七章平面弯曲内力1.试求图示梁指定截面上的剪力和弯矩。设q，a均为已知。4.试求图示梁指定截面上的剪力和弯矩。设q，a均为已知。6.画剪力图和弯矩图，并求出FS，max和Mmax。设l，Me均为已知。7.画剪力图和弯矩图，并求出FS，max和Mmax。设l，F均为已知。8.画剪力图和弯矩图，并求出FS，max和Mmax。设q，F,l均为已知。9.试列出图示梁的剪力方程和弯矩方程，画剪力图和弯矩图，并求出FS，max和Mmax。设q，l均为已知。第八章梁的强度与刚度1.矩形截面简支梁受载如图所示，试分别求出梁竖放和平放时产生的最大正应力。8.铸铁梁的荷载及横截面尺寸如图所示，已知Iz=7.63×10-6m4，[σt]=30MPa，[σc]=60MPa，试校核此梁的强度。9.简支梁受载如图所示，已知F=10kN，q=10kN/m，l=4m，a=1m，[σ]=160MPa。试设计正方形截面和矩形截面（h=2b），并比较它们截面面积的大小。10.由№20b工字钢制成的外伸梁，在外伸端C处作用集中力F，已知[σ]=160MPa，尺寸如图所示，求最大许可荷载[F]。第九章强度理论1.直径d=20mm的拉伸试样，当与杆轴线成45°斜截面的切应力τ=150MPa时，杆表面将出现滑移线，求此时试样的拉力F。2.拉杆的某一斜截面，正应力为50MPa，切应力为50MPa，求最大正应力和最大切应力。一、判断题1、力的三要素是大小、方向、作用线。（错）2、工程中所说的平衡是指物体相对于地球保持静止的状态。（对）3、两个力只能合成唯一的一个力，故一个力也只能分解为唯一的两个力。（错）4、凡是两端用铰链连接的直杆都是二力杆。（错）5、力偶对其作用面内任意一点之矩恒等于力偶矩，与矩心位置无关。（对）6、平面力偶系平衡的充要条件是：各力偶矩的代数和为零。（对）7、作用于一刚体上的一个力F，可以平移到刚体上的任一点，但必须同时附加一个力偶。（对）8、作用力和反作用力必须大小相等、方向相反，且作用在同一直线上和同一物体上。（错）9、物体的形心不一定在物体上。（对）10、杆件的基本变形有四种：轴向拉伸或压缩、剪切、挤压和弯曲。（错）11、静力学和材料力学的研究对象都是刚体。（错）12、延伸率是材料的弹性指标。（错）13、当作用于杆件两端的一对外力等值、反向、共线时，则杆件产生轴向拉伸或压缩变形。（错）14、轴力的大小与杆件的横截面面积有关。（错）15、在拉（压）杆中，轴力最大的截面一定是危险截面。（错）16、拉（压）杆中，横截面上的内力只与杆件所受外力有关。（对）17、轴力的大小与杆件的材料无关。（对）（）19、为提高圆轴的抗扭刚度，采用优质钢代替普通钢的做法并不合理，增大轴的直径，或采用空心轴代替实心轴的做法较为合理。（对）20、由同一材料制成的压杆，其柔度愈大，就愈容易失稳。（对）21、两根材料和柔度都相同的压杆，则两者的临界应力相等，临界力也相同。（错）22、当压杆横截面上的工作应力大于、等于材料的比例极限时，压杆就丧失稳定。（错）23、满足强度条件的压杆不一定满足稳定性条件；满足稳定性条件的压杆也不一定满足强度条件。（对）24、两根材料、杆件长度、截面面积和约束条件都相同的压杆，则其临界力也必定相同。（错）二、选择题1、影响杆件工作应力的因素有（）；影响极限应力的因素有（）；影响许用应力的因素有（）。A、载荷；B、材料性质；C、截面尺寸；D、工作条件。7、工程中一般是以哪个指标来区分塑性材料和脆性材料的？（C）A、弹性模量；B、强度极限；C、比例极限；D、延伸率。2、图示为作用在三角形板上汇交于三角形板底边中点的平面汇交力系。如果各力大小均不等于零，则图示力系（B）。A、能平衡B、一定不平衡C、一定平衡D、不能确定3、关于力偶与力偶矩的论述，其中（D）是正确的。A、只有大小相等，方向相反，作用线平行的两个力称为力偶B、力偶对刚体既产生转动效应又产生移动能够效应C、力偶可以简化为一个力，因此能与一个力等效D、力偶对任意点之矩都等于力偶矩4、设计构件时，从强度方面考虑应使得（B）A