2025年大学第一学年（土木工程）工程力学基础阶段测试试题及答案.doc

2025年大学第一学年（土木工程）工程力学基础阶段测试试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共30分）
答题要求：本大题共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 作用在刚体上的力，可沿其作用线移到刚体上的任意一点，而不改变该力对刚体的作用效果，这一原理称为
A. 力的可传性原理
B. 力的平行四边形法则
C. 二力平衡公理
D. 作用力与反作用力公理
2. 平面汇交力系平衡的必要和充分条件是
A. 力系中各力在x轴上投影的代数和为零
B. 力系中各力在y轴上投影的代数和为零
C. 力系中各力的矢量和为零
D. 力系中各力对某点的力矩代数和为零
3. 已知力F的大小为100N，其在x轴上的投影为86.6N，则力F与x轴的夹角为
A. 30°
B. 45°
C. 60°
D. 90°
4. 平面力偶系合成的结果是一个
A. 力偶
B. 力
C. 主矢
D. 主矩
5. 材料力学中，构件的基本变形形式不包括
A. 拉伸与压缩
B. 剪切
C. 扭转
D. 断裂
6. 轴向拉压杆横截面上的正应力计算公式为
A. σ = F/A
B. τ = F/A
C. σ = My/Iz
D. τ = Tρ/Ip
7. 低碳钢拉伸试验的四个阶段依次为
A. 弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段
B. 弹性阶段、强化阶段、屈服阶段、颈缩阶段
C. 屈服阶段、弹性阶段、强化阶段、颈缩阶段
D. 屈服阶段、强化阶段、弹性阶段、颈缩阶段
8. 梁弯曲时横截面上的剪力和弯矩与分布载荷之间的关系是
A. 剪力等于分布载荷集度沿梁长的积分，弯矩等于剪力沿梁长的积分
B. 剪力等于分布载荷集度沿梁长的积分，弯矩等于分布载荷集度沿梁长的积分
C. 剪力等于分布载荷集度沿梁长的积分，弯矩等于分布载荷集度沿梁长的积分
D. 剪力等于分布载荷集度沿梁长的积分，弯矩等于分布载荷集度沿梁长的积分
9. 矩形截面梁横截面上的最大切应力发生在
A. 截面的上边缘
B. 截面的下边缘
C. 截面的中性轴处D. 截面的角点处
10. 圆轴扭转时，横截面上的切应力计算公式为
A. σ = F/A
B. τ = F/A
C. σ = My/Iz
D. τ = Tρ/Ip

第II卷（非选择题 共70分）
11. （10分）简述力的三要素。
12. （15分）简述平面任意力系向一点简化的结果及最后合成的可能情况。
13. （15分）分析低碳钢拉伸试验中各阶段的力学性能特点。
14. （15分）材料力学的任务是什么？
材料：某矩形截面梁，截面尺寸b×h = 200mm×400mm，承受均布载荷q = 10kN/m，梁长L = 4m。已知材料的许用应力[σ] = 160MPa。

15. （15分）求该梁的最大弯矩和最大正应力，并判断梁是否安全。

答案：1. A 2. C 3. A 4. A 5. D 6. A 7. A 8. A 9. C 10. D 11. 力的大小、方向和作用点。 12. 平面任意力系向一点简化的结果是一个主矢和一个主矩。最后合成的可能情况有：主矢为零，主矩不为零，此时力系简化为一个力偶；主矢不为零，主矩为零，此时力系简化为一个力；主矢和主矩都不为零，此时力系可进一步合成一个力。 13. 弹性阶段：应力与应变成正比，材料服从胡克定律；屈服阶段：应力基本不变，应变显著增加，材料出现塑性变形；强化阶段：材料又恢复了抵抗变形能力，应力增加；颈缩阶段：截面急剧缩小，应力下降，直至材料断裂。 14. 材料力学的任务是在满足强度、刚度和稳定性要求的前提下，为设计既经济又安全的构件，提供必要的理论基础和计算方法。 15. 最大弯矩Mmax = qL²/8 = 10×4²/8 = 20kN·m；最大正应力σmax = Mmax/(bh²/6) = 20×10^6/(200×400²/6) = 150MPa＜[σ] = 160MPa，梁安全。