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1、專升本 工程力學 試卷 一、單項選擇題（本大題共6小題，每小題2分，共12分） （請將正確選項前的字母填在題前的括號內(nèi)） （ ）1. 不為零的力在某軸上的投影等于零，則該力與軸的夾角應為： A. 00 B. 900 C. 1800 D. 450 （ ）2. 力偶對剛體產(chǎn)生下列哪種運動效應： A. 既能使剛體轉(zhuǎn)動，又能使剛體移動 B. 與力產(chǎn)生的運動效應有時可以相同，有時不同 C. 只能使剛體轉(zhuǎn)動 D. 只能使剛體移動 （ ）3. 插銷穿過水平放置的平板上的圓孔（如右圖）， 在其下端受有拉力P

2、。則插銷的剪切面面積 和擠壓面面積分別等于： A. pdh 、 pD2 B. pdh 、 p(D2－d2) C. pDh 、pD2 D. pDh 、 p(D2－d2) （ ）4. 材料的塑性指標有： A. σb和δ B. σS和ψ C. σU和δ D. δ和ψ ( ) 5. 軸向拉伸或壓縮時，直桿橫截面上的內(nèi)力稱為軸力，表示為： A. B. FS C. D. （

3、）6. 某機軸材料為45號鋼，工作時發(fā)生彎扭組合變形，對其進行強度計算時，宜采用( )強度理論。 A. 第一或第二 B. 第二或第三 C. 第三或第四 D. 第四或第一 二、填空題（本大題共10小題，每小題2分，共20分 1. 力對物體的作用效應取決于力的三要素，即力的 、 和 。 2. 剛體上僅受兩力作用而平衡的必要與充分條件是 。 3. 作用在剛體上的力F，可以平行移動到剛體上任一

4、點O，但必須附加一力偶， 此附加力偶的矩等于 。 4. 若作用于剛體上的各力作用線不在同一平面內(nèi)，則稱此力系為 5. 力系簡化的主要依據(jù)是 。 6. 在工程設計中，構(gòu)件不僅要滿足 、剛度和穩(wěn)定性的要求，同時還必須符合經(jīng)濟方面的要求。 7. 在低碳鋼的拉伸試驗中，材料的應力變化不大而變形顯著增加的現(xiàn)象稱為 。 8. 一質(zhì)量為m的質(zhì)點，以速度沿半徑為r的圓周作勻速運動，則其慣性力的大小為_

5、___________。 9. 若剛體定軸轉(zhuǎn)動的角速度ω和角加速度ε的符號相同(即同時為正號或同時為負號)，則剛體作_______轉(zhuǎn)動； 若相反，則剛體作_______轉(zhuǎn)動。 10. 材料相同的兩根圓軸，受相同的扭矩作用，第二根軸直徑是第一根軸直徑的兩倍，則第一根軸與第二根軸的 抗扭剛度之比為 。 三、作圖題（本大題共15分） x x x 1. 作出圖示桿的軸

6、力圖。（5分） 四、簡答題（本大題共2小題，每小題5分，共10分） 1. 低碳鋼在拉伸過程中表現(xiàn)為哪幾個階段？有哪幾個特性點？ 2. 結(jié)合工程實際，試簡述提高梁彎曲強度和彎曲剛度的主要措施。

7、3、階梯狀直桿受力如圖所示，已知AB段橫截面面積AAB＝800mm2，BD段的橫截面面積ABD＝1200mm2，材料的彈性模量E＝200Gpa。試求整個桿的總變形量。（10分） 五、計算題（本大題共43分）要求寫出主要計算步驟及結(jié)果。 1、如圖所示為一起重機構(gòu)，橫梁AD長l＝3m，自重G1＝2 KN；拉桿CD傾斜角θ＝300，不計拉桿自重；在E點吊一重物G2＝12KN。在圖示位置平衡，試求拉桿CD的拉力和鉸鏈A的約束力。（12分） 2、圓軸AB如圖所示，其直徑為80mm，材料的許用切應力[τ]＝50 Mpa，力偶矩M1=6 KNm，M2=6

8、KNm，試校核該軸的強度。（8分） 3、階梯狀直桿受力如圖所示，已知AB段橫截面面積AAB＝800mm2，BD段的橫截面面積ABD＝1200mm2，材料的彈性模量E＝200Gpa。試求整個桿的總變形量。（10分） 4、如右圖所示矩形截面外伸梁，在外伸端A、D處分別作用集中力F。已知材料的許用應力[σ]＝120Mpa，

9、 b＝30mm，h＝60mm，試求梁的最大許用載荷[F]。（13分） 《工程力學》復習要點 填空與選擇題及參考答案 一、填空題 1．力是物體間相互的相互機械作用，這種作用能使物體的運動狀態(tài)和形狀發(fā)生改變。 2．力的基本計量單位是牛頓（N）或千牛頓（kN）。 3．力對物體的作用效果取決于力的大小、方向和作用點（作用線）三要素。 4．若力對某剛體的作用效果與一個力系對該剛體的作用效果相同，則稱為該力系的合力，力系中的每個力都是的

10、分力。 5．平衡力系是合力（主矢和主矩）為零的力系，物體在平衡力系作用下，總是保持靜止或作勻速直線運動。 6．力是既有大小，又有方向的矢量，常用帶有箭頭的線段畫出。 7．剛體是理想化的力學模型，指受力后大小和形狀始終保持不變的物體。 8．若剛體受二力作用而平衡，此二力必然大小相等、方向相反、作用線重合。 9．作用力和反作用力是兩物體間的相互作用，它們必然大小相等、方向相反、作用線重合，分別作用在兩個不同的物體上。 10．約束力的方向總是與該約束所能限制運動的方向相反。 11．受力物體上的外力一般可分為主動力和約束力兩大類。 12．柔性約束限制物體繩索伸長方向的運動，而背離被約束

11、物體，恒為拉力。 13．光滑接觸面對物體的約束力，通過接觸點，沿接觸面公法線方向，指向被約束 的物體，恒為壓力。 14．活動鉸鏈支座的約束力垂直于支座支承面，且通過鉸鏈中心，其指向待定。 15．將單獨表示物體簡單輪廓并在其上畫有全部外力的圖形稱為物體的受力圖。在受力圖上只畫受力，不畫施力；在畫多個物體組成的系統(tǒng)受力圖時，只畫外力，不畫內(nèi)力。 16．合力在某坐標軸上的投影，等于其各分力在 同一軸 上投影的 代數(shù) 和，這就是合力投影定理。若有一平面匯交力系已求得和，則合力大小=________。 17．畫力多邊形時，各分力矢量 首尾 相接，而合力矢量是從第一個分力矢量的 起點 指向最后

12、一個分力矢量的 終點 。 18．如果平面匯交力系的合力為零，則物體在該力系作用下一定處于 平衡 狀態(tài)。 19．平面匯交力系平衡時，力系中所有各力在兩垂直坐標軸上投影的代數(shù)和分別等于零。 20．平面力系包括平面匯交力系、平面平行力系、平面任意力系和平面力偶系等類型。 21．力矩是力使物體繞定點轉(zhuǎn)動效應的度量，它等于力的大小與力臂的乘積，其常用單位為或。 22．力矩使物體繞定點轉(zhuǎn)動的效果取決于力的大小和力臂長度兩個方面。 23．力矩等于零的條件是力的大小為零或者力臂為零（即力的作用線通過矩心）。 24．力偶不能合成為一個力，力偶向任何坐標軸投影的結(jié)果均為零。 25．力偶對其作用內(nèi)任

13、一點的矩恒等于力偶矩與矩心位置無關(guān)。 26．同平面內(nèi)幾個力偶可以合成為一個合力偶，合力偶矩等于各分力偶矩的代數(shù)和。 27．力偶是由大小相等、方向相反、作用線不重合的兩個平行力組成的特殊力系，它只對物體產(chǎn)生 轉(zhuǎn)動 效果，不產(chǎn)生 移動 效果。 28．力偶沒有 合力，也不能用一個力來平衡，力偶矩是轉(zhuǎn)動效應的唯一度量； 29．力偶對物體的作用效應取決于力偶矩的大小、力偶的轉(zhuǎn)向和作用面三個要素。 30．平面任意力系向作用面內(nèi)任一點簡化的結(jié)果是一個力和一個力偶。這個力稱為原力系的主矢，它作用在簡化中心，且等于原力系中各力的矢量和；這個力偶稱為原力系對簡化中心的主矩，它等于原力系中各力對簡化中心

14、的力矩的代數(shù)和。 31．平面任意力系的平衡條件是：力系的主矢和力系對任何一點的主矩分別等于零；應用平面任意力系的平衡方程，選擇一個研究對象最多可以求解三個未知量。 32．空間匯交力系的平衡條件是__________、__________、__________。 33．空間平行力系與y軸平行，在，，，，，六個方程中，三個方程恒等于零的應是________、________、________。 34．重心是物體重力的作用點點，它與物體的大小、形狀和質(zhì)量分布有關(guān)；形心是由物體的形狀和大小所確定的幾何中心，它與物體的質(zhì)量分布無關(guān)；質(zhì)心是質(zhì)點系的質(zhì)量中心；對于均質(zhì)物體，重心與形心重合，在重力場中

15、，任何物體的重心與質(zhì)心重合。 35．作用于直桿上的外力（合力）作用線與桿件的軸線重合時，桿只產(chǎn)生沿軸線方向的伸長或縮短變形，這種變形形式稱為軸向拉伸或壓縮。 36．軸力的大小等于截面 一側(cè)所有軸向外力 的代數(shù)和；軸力得正值時，軸力的方向與截面外法線方向 相同 ，桿件受 拉伸 。 37．桿件受到一對大小相等、轉(zhuǎn)向相反、作用面與軸線垂直的外力偶作用時，桿件任意兩相鄰橫截面產(chǎn)生繞桿軸相對轉(zhuǎn)動，這種變形稱為 扭轉(zhuǎn) 。 38．若傳動軸所傳遞的功率為P千瓦，轉(zhuǎn)速為n轉(zhuǎn)/分，則外力偶矩的計算公式為。 39．截面上的扭矩等于該截面一側(cè)（左或右）軸上所有 外力偶矩 的代數(shù)和；扭矩的正負，按 右手螺旋

16、法則確定。 40．強度是指構(gòu)件抵抗_破壞_的能力，剛度是指構(gòu)件抵抗_彈性變形_的能力，穩(wěn)定性是指受壓桿件要保持_原有直線平衡狀態(tài) 的能力。 41．桿件軸向拉壓可以作出平面假設：變形前為平面的橫截面，變形后仍保持為平面，由此可知，橫截面上的內(nèi)力是均勻分布的。 42．低碳鋼拉伸可以分成：彈性階段、屈服階段、強化階段、縮頸階段。b σ ε o a c 43．用三種不同材料制成尺寸相同的試件， 在相同的實驗條件下進行拉伸試驗，得到 的應力—應變曲線如右圖所示。比較三種材 料的曲線，可知 拉伸強度最高、 彈性模量最大、

17、 塑性最好。 44．EA稱為 抗拉壓剛度 ，反映了桿件抵抗 拉伸或壓縮 變形的能力。 45．衡量材料塑性的兩個重要指標是 延伸率 、 斷面收縮率 。 46．低碳鋼的曲線如右圖，則： 材料的彈性模量 GPa 材料的屈服應力＝ MPa 材料的抗拉強度＝ MPa 47．如果安全系數(shù)取得過大，許用應力就偏??；需用的材料就偏多而造成浪費；反之，安全系數(shù)取得太小，構(gòu)件的強度就可能不夠。 48．延伸率和面積收縮率是衡量材料塑性性能的兩個重要指標。工程上通常把延伸率δ≥5%的材料稱為塑性材料，延伸率δ＜5%的材料稱為脆性材料。 49．在國際單位制中，

18、應力的單位是帕，1帕=1牛/米，工程上常以Pa、MPa、GPa為應力的單位。 50．軸向拉伸和壓縮強度條件的表達式是：，用該強度條件可解決的三類強度問題是：校核強度、設計截面、確定許用載荷。 51．拉壓虎克定律在≤的條件下才能適用，其表達式為或 ，其中E稱為 拉壓彈性模量 ，EA稱為桿件的 拉壓剛度 。 52．當切應力不超過材料的_剪切比例極限_時，切應力與_切應變_成正比。這一結(jié)論稱為 剪切虎克定律 。 53．圓軸扭轉(zhuǎn)時，橫截面上的切應力方向與半徑垂直，在同一半徑的圓周上各點的切應力大小相等，同一半徑上各點的切應力按線性規(guī)律分布，軸線上的切應力為零，外圓周上各點切應力最大。 54

19、．圓軸扭轉(zhuǎn)時的平面假設指出：扭轉(zhuǎn)變形后，橫截面本身的形狀、大小不變，相鄰截面間的距離保持不變，各截面在變形前后都保持為平面，只是繞軸線轉(zhuǎn)過一個角度，因此推出：橫截面上只存在切應力，而不存在正應力。 55．扭轉(zhuǎn)絕對變形的大小是用兩個截面間繞軸線的相對旋轉(zhuǎn)角度來度量的，稱為 扭轉(zhuǎn)角 ，單位是 弧度或度 。 56．在沒有分布載荷作用（q＝0）的一段梁內(nèi)，剪力圖為水平直線；彎矩圖為斜直線。 57．在有均布載荷作用（q＝常數(shù)）的一段梁內(nèi)，剪力圖為斜直線；彎矩圖為拋物線，在剪力Fs=0處，彎矩取極值。 58．在集中力作用處，剪力圖發(fā)生突變；彎矩圖發(fā)生轉(zhuǎn)折。 59．在集中力偶作用處，剪力圖不受影響

20、，彎矩圖發(fā)生突變。 60．梁在彎曲變形時，梁內(nèi)有一層縱向纖維長度保持不變，叫做中性層，它與橫截面的交線稱為中性軸。 61．一般情況下，直梁平面彎曲時，對于整個梁來說中性層上的正應力為零；對于梁的任意截面來說中性軸上的正應力為零。 62．提高梁強度和剛度的主要措施有： 合理安排梁的支承、合理地布置載荷、選擇梁的合理截面 。 二、選擇題 1．約束力的方向必與（ B ）的方向相反。 A．主動力；B．物體被限制運動；C．重力；D．內(nèi)力。 2．柔性約束的約束力方向總是（ C ）受約束物體。 A．鉛垂指向；B．沿繩索指向；C．沿繩索背離；D．水平指向。 3．光滑面約束的約束力總對受力物體

21、形成（ A ）作用。 A．壓力；B．拉力；C．牽引力；D．摩擦力。 4．凡能使物體運動或有運動趨勢的力稱為（ A ）。 A．主動力；B．約束力；C．內(nèi)力；D．外力。 5．物體系中的作用力和反作用力應是（ ）。 A. 等值、反向、共線； B. 等值、反向、共線、同體； C. 等值、反向、共線、異體； D. 等值、同向、共線、異體。 6．作用有匯交于一點，互不平行三力的剛體（ D ）狀態(tài)。 A．一定處于平衡；B．處于不平衡；C．運動狀態(tài)；D．可能處于平衡。 7．物體的受力效果取決于力的（ D ）。 A．大小；B．方向；C．作用點；D．大小、方向、

22、作用點。 8．力是物體之間相互的（ A ），這種作用使物體的（ C ）或（ D ）發(fā)生改變。 A．機械作用；B．摩擦；C．運動狀態(tài)；D．形狀。 9．靜力學研究的對象主要是（ D ）。 A．受力物體；B．施力物體；C．運動物體；D．平衡物體。 10．改變力的三要素中的一個，力對物體作用效果（ D ）。 A．保持不變；B．不一定改變；C．有一定改變；D．隨之改變。 11．“二力平衡公理”和“力的可傳性原理”適于（ D ）。 A．任何物體；B．固體；C．彈性體；D．剛體。 12．根據(jù)三力平衡匯交條件，只要知道平衡剛體上作用線不平行的兩個力，即可確定第三個力的（ C ）。

23、A．大?。籅．方向；C．大小和方向；D．作用點。 13．某剛體連續(xù)加上（或減去）若干個平衡力系，對該剛體的作用效應（ A ）。 A．不變；B．不一定改變；C．改變；D．可能改變。 14．力使物體繞定點轉(zhuǎn)動的效果用（ A ）來度量。 A．力矩；B．力偶矩；C．力的大小和方向；D．力對軸之矩。 15．（ C ）是一種自身不平衡，也不能用一個力來平衡的特殊力系。 A．重力；B．共點二力；C．力偶；D．力矩。 16．作用在同一剛體上的一對等大、反向、作用線平行的力構(gòu)成（ C ）。 A．一對平衡力；B．作用力和反作用力；C．一個力偶；D．力矩。 17．圖示中力多邊形自行封閉的是（

24、 ）。 A．圖（a）；B．圖（b）；C．圖（c）；D．圖（d） 18．力偶向某坐標軸投影為（ B ）；對坐標軸上任意點取矩等于（ A ）。 A．力偶矩； B．零；C．變化值；D．不確定。 19．圖示多軸鉆床同時加工某工件上的四個孔。 鉆孔時每個鉆頭的主切削力組成一個力偶矩為 ，mm， 那么加工時兩個固定螺釘A和B所受的力是（ ）。 A．FA=FB=150N；B．FA=FB =300N；C．FA=FB =200N；D．FA=FB =250N。 20．平面匯交力系最多可列出的獨立平衡方程數(shù)為（　　?。? A．2個 B．3個 C．4個

25、 D．6個 21．同一剛體上，一力向新作用點平移后，新作用點上有（ D ）。 A．一個力；B．一個力偶；C．力矩；D．一個力和一個力偶。 22．一力作平行移動后，新作用點上的附加力偶一定（ A ）。 A．存在且與平移距離有關(guān)；B．存在且與平移距離無關(guān)；C．不存在；D．等于零。 23．平面任意力系平衡的充分必要條件是（ D ）。 A．合力為零；B．合力矩為零；C．各分力對某坐標軸投影的代數(shù)和為零； D．主矢與主矩均為零。 24．若平面任意力系向某點簡化后主矩為零，則其合力（ D ）。 A．一定為零；B．一定不為零；C．與主矩相等；D．不一定為零。 25．若某剛體在平面任

26、意力系作用下平衡，則此力系各分力對剛體（ C ）之矩的代數(shù)和必為零。 A．特定點；B．重心；C．任意點；D．坐標原點。 26．圖示ABC桿，固定端A的約束力是（ ）。 A．FAx=F， FAy=0，MA＝0； B．FAx=F， FAy=0，MA＝Fa； C．FAx=F， FAy=0，MA＝Fl； D．FAx=0， FAy= F，MA＝Fa。 27．衡量構(gòu)件承載能力的主要因素是( )。 A. 軸向拉伸或壓縮；B. 扭轉(zhuǎn)；C. 彎曲；D. 強度、剛度和穩(wěn)定性。 28．經(jīng)過拋光的低碳鋼試件，在拉伸過程中表面會出現(xiàn)滑移線的階段是（B） A．彈性階段；B．屈服階段；C．強

27、化階段；D．頸縮階段。 29．兩個拉桿軸力相等、截面積相等但截面形狀不同，桿件材料不同，則以下結(jié)論正確的是（C）。 A．變形相同，應力相同；B．變形相同，應力不同； C．變形不同，應力相同；D．變形不同，應力不同。 30．由①和②兩桿組成的支架，從材料性能和經(jīng)濟性兩方面考慮， 現(xiàn)有低碳鋼和鑄鐵兩種材料可供選擇，合理的選擇是（ ）。 A、①桿為鑄鐵，②桿為鑄鐵； B、①桿為鑄鐵，②桿為低碳鋼； C、①桿為低碳鋼，②桿為鑄鐵； D、①桿為低碳鋼，②桿為低碳鋼。 31．在彈性范圍內(nèi)，桿件的變形與（A、B、C、D）有關(guān)；桿件的剛度與（A、B）有關(guān)；桿件的應力與（B、D）有關(guān)。

28、 A．彈性模量；B．截面面積；C．桿長；D．軸力。 32．A B C D F 圖示階梯形桿，段為鋼，段為鋁， 在外力F作用下 Ａ、AB段軸力最大； Ｂ、BC段軸力最大 Ｃ、CD段軸力最大 Ｄ、三段軸力一樣大 33．如圖所示，拉桿的材料為鋼，在拉桿與木材之間放 一金屬墊圈，該墊圈的作用是D。 A．同時增加擠壓面積和剪切面積；B．增加桿的抗拉強度； C．增加剪切面積； D．增加擠壓面積。 34．直徑相同、材料不同的兩根等長實心軸，在相同扭矩 作用下，以下說法正確的是（B）。 A．相同；B．相同；C．相同；D．相同。 35．外徑為D、

29、內(nèi)徑為的空心圓軸，其扭轉(zhuǎn)截面系數(shù)為（ C ）。 A．；B．；C．；D．。 36．如下圖所示，其中正確的扭轉(zhuǎn)切應力分布圖是(a)、(d)。 37．以下關(guān)于圖示AC桿的結(jié)論中，正確的是（ B ）。 A．BC段有變形，沒有位移；B．BC段沒有變形，有位移； C．BC段沒有變形，沒有位移；D．BC段有變形，有位移。 38．長度相同、橫截面積相同、材料和所受轉(zhuǎn)矩均相同的兩根軸，一根為實心軸，一根為空心軸，和分別表示實心軸和空心軸的扭轉(zhuǎn)角，則（ B ）。 A．=；B．＞；C．＜；D．與無法比較。 39．梁的合理截面形狀依次是（D、A、C、B）。 A．矩形；B．圓形；C．圓環(huán)形；D．工字形。 40．梁彎曲時橫截面的中性軸，就是梁的（ B ）與（ C ）的交線。 A．縱向?qū)ΨQ面；B．橫截面；C．中性層；D．上表面。