《工程力学》试卷(D卷答案)

《工程力学》试卷第1页（共3页）大学学年第学期《工程力学》试卷（D卷）考试方式：闭卷本试卷考试分数占学生总评成绩的%复查总分总复查人（本题10分）一、作出低碳钢拉伸曲线，并标出相应的极限应力。解：e——弹性极限s——屈服极限b——强度极限极限说明——（3分）图—————（7分）（本题12分）二、已知一平面任意力系，N401F，N602F，N1003F，=300，mN60m，为逆时针转向，图中长度单位为m。试求该力系向O点简化时?`xR?`yR?OM解：NFFRx6.26231006030cos032……………(3分)NFFRy10211004030sin031……………(3分)mNFM200540511……………(1分)mNFM120260222……………(1分)mNFM4.346423100430cos033……………(1分)mNmMMMMO4.206604.346120200321……………(3分)（本题15分）三、图示结构中，荷载P=10kN，圆形截面钢杆AB的许用应力[σ]=140MPa。木杆BC的许用应力[σ]=4MPa，面积A=300cm2。试求：（1）校核BC杆的强度；（2）确定AB杆的直径d。解：先研究B点，如图(a)，有sinctg21PNPN而43ctg54sin∴)kN(5.1245)kN(5.74321PNPN……………………(5分)校核BC杆的强度，有BCAN)MPa(4)MPa(42.010300105.12432max可见BC杆安全……………………(5分)选择AB杆的直径，有总分题号一二三四五六七八九十核分人得分得分评卷人得分评卷人得分评卷人专业班级：姓名：学号：…………………………密………………………………封………………………………线…………………………专业班级：姓名：学号：…………………………密………………………………封………………………………线…………………………《工程力学》试卷第2页（共3页）2121max44dNdN∴ABNd124得)mm(26.8)m(10826.010140105.7442631ABNd……………………5分（本题18分）四、一简支木梁，荷载F=5kN，距离a=0.7m，材料的许用弯曲正应力=10MPa，横截面为bh=3的矩形。试按正应力强度条件确定梁横截面的尺寸。解：(1)根据静力学平衡方程和对称性，可得出：KNFRRBA5……………(3分)(2)作弯距图，求最大弯距值，mKNaRMA5.3max……………(3分)……………(3分)(3)根据强度条件，确定截面尺寸。62maxmaxmaxbhMWMZ……………(6分)又：bh3，代入上式，计算得：cmb15.6，cmh45.18……………(3分)（本题12分）五、车厢以速度1v沿水平直线轨道行驶。雨滴铅直落下，滴在车厢的玻璃上，留下与铅直线成角的雨痕。求雨滴的绝对速度。解：选雨滴为动点，车厢为动参考系，地面为静参考系。1vve…………（2分）图……（4分）车厢的速度为牵连速度ev雨滴的速度为绝对速度av雨滴相对于车厢的速度为相对速度rv…………（3分）所以：ctgvctgvvea1…………（3分）（本题18分）五、结构受力和尺寸如图，力偶m=2qa2。试计算A、B、C三处的约束反力。解：先研究BC梁，如图(a)，有00BXX……………………1分qaNqaaNmCCB02202……………………3分得分评卷人得分评卷人得分评卷人《工程力学》试卷第3页（共3页）qaNqaYqaNYYCBCB2020……………………3分再研究结构整体，如图(b)，有00AXX分……………………1qaNqaYqaNYYCACA2020……………………3分22430430qaaNqammaNaqammmCACAA……………………3分图(a)正确…………2分图(b)正确…………2分（本题15分）六、图示曲柄连杆机构中，曲柄OA=30cm，连杆AB=40cm。曲柄绕0轴匀速转动，角速度ω=10rad/s。求当090OAB时，连杆AB的角速度ω和滑块B的速度。解：连杆AB作平面运动，选AB杆为研究对象。选A点为基点，B点的运动可视为随基点A点的平动与绕基点A的转动的合成运动。……………(2分)则：BAABvvv……………(3分)图……………(2分)scmOAvA/3001030scmvvAB/37545300cos/，为水平方向……………(4分)scmvvABA/22543300tan，方向垂直于AvscmABvBAAB/625.540225……………(4分)得分评卷人