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1、專升本 工程力學(xué) 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(yīng)為： A. 00 B. 900 C. 1800 D. 450 （ ）2. 力偶對剛體產(chǎn)生下列哪種運(yùn)動效應(yīng)： A. 既能使剛體轉(zhuǎn)動，又能使剛體移動 B. 與力產(chǎn)生的運(yùn)動效應(yīng)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(biāo)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(jī)軸材料為45號鋼，工作時發(fā)生彎扭組合變形，對其進(jìn)行強(qiáng)度計算時，宜采用( )強(qiáng)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(yīng)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(shè)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(jì)方面的要求。 7. 在低碳鋼的拉伸試驗中，材料的應(yīng)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(yùn)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(fù)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(qiáng)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(jī)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(yīng)力[τ]＝50 Mpa，力偶矩M1=6 KNm，M2=6

8、KNm，試校核該軸的強(qiáng)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(yīng)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(xué)》復(fù)習(xí)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(jī)械作用，這種作用能使物體的運(yùn)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(yùn)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(xué)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(yùn)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(yùn)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(dú)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(biāo)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(biāo)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(yīng)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(biāo)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(yīng)的唯一度量； 29．力偶對物體的作用效應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(fù)，按 右手螺旋

16、法則確定。 40．強(qiáng)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(shè)：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(qiáng)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(jìn)行拉伸試驗，得到 的應(yīng)力—應(yīng)變曲線如右圖所示。比較三種材 料的曲線，可知 拉伸強(qiáng)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(biāo)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(yīng)力＝ MPa 材料的抗拉強(qiáng)度＝ MPa 47．如果安全系數(shù)取得過大，許用應(yīng)力就偏??；需用的材料就偏多而造成浪費(fèi)；反之，安全系數(shù)取得太小，構(gòu)件的強(qiáng)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(biāo)。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(yīng)力的單位是帕，1帕=1牛/米，工程上常以Pa、MPa、GPa為應(yīng)力的單位。 50．軸向拉伸和壓縮強(qiáng)度條件的表達(dá)式是：，用該強(qiáng)度條件可解決的三類強(qiáng)度問題是：校核強(qiáng)度、設(shè)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(dá)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(dāng)切應(yīng)力不超過材料的_剪切比例極限_時，切應(yīng)力與_切應(yīng)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(yīng)力方向與半徑垂直，在同一半徑的圓周上各點的切應(yīng)力大小相等，同一半徑上各點的切應(yīng)力按線性規(guī)律分布，軸線上的切應(yīng)力為零，外圓周上各點切應(yīng)力最大。 54

19、．圓軸扭轉(zhuǎn)時的平面假設(shè)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(yīng)力，而不存在正應(yīng)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(yīng)力為零；對于梁的任意截面來說中性軸上的正應(yīng)力為零。 62．提高梁強(qiáng)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(yùn)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(yùn)動或有運(yùn)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(yīng)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(yùn)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??；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(jī)械作用；B．摩擦；C．運(yùn)動狀態(tài)；D．形狀。 9．靜力學(xué)研究的對象主要是（ D ）。 A．受力物體；B．施力物體；C．運(yùn)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．大小；B．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(yīng)（ 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(biāo)軸投影為（ B ）；對坐標(biāo)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(dú)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(biāo)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(biāo)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(qiáng)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(qiáng)

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(yīng)力相同；B．變形相同，應(yīng)力不同； C．變形不同，應(yīng)力相同；D．變形不同，應(yīng)力不同。 30．由①和②兩桿組成的支架，從材料性能和經(jīng)濟(jì)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(yīng)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(qiáng)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(yīng)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。