2025年大学大三（工学）工程力学阶段测试题及答案.doc

2025年大学大三（工学）工程力学阶段测试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共30分）
（总共10题，每题3分，每题的选项中只有一个是正确答案，请将正确答案填在括号内）
w1. 平面汇交力系平衡的必要和充分条件是（ ）。
A. 各力在x轴上投影的代数和为零
B. 各力在y轴上投影的代数和为零
C. 各力的合力为零
D. 各力的大小相等

w2. 力的三要素是（ ）。
A. 大小、方向、作用点
B. 大小、方向、作用线
C. 大小、作用点、作用线
D. 方向、作用点、作用线

w3. 作用在刚体上的力，可沿其作用线任意移动，而不改变该力对刚体的作用效果，这是（ ）。
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. 作用与反作用定律

w4. 平面一般力系向作用面内任一点简化，得主矢和主矩，主矢与简化中心位置（ ）。
A. 有关
B. 无关
C. 有时有关有时无关
D. 主矢为零则无关

w5. 材料力学中对变形固体的基本假设不包括（ ）。
A. 连续性假设
B. 均匀性假设
C. 各向同性假设
D. 刚性假设

w6. 轴向拉压杆横截面上的内力是（ ）。
A. 轴力
B. 剪力
C. 扭矩
D. 弯矩

w7. 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

w8. 梁弯曲时横截面上的剪力使梁产生（ ）变形。
A. 拉伸
B. 压缩
C. 剪切
D. 扭转

w9. 静定结构是指（ ）。
A. 几何不变体系
B. 几何可变体系
C. 几何瞬变体系
D. 约束未知力数目等于独立平衡方程数目的体系

w10. 力法的基本未知量是（ ）。
A. 多余未知力
B. 结点位移
C. 杆端弯矩
D. 杆端剪力

第II卷（非选择题 共70分）

w11. 简答题（10分）
简述平面汇交力系合成的几何法与解析法。

w12. 计算题（20分）
已知一简支梁受均布荷载作用，梁长为L，均布荷载集度为q。试求梁跨中截面的弯矩。

w13. 材料力学综合题（20分）
有一圆形截面直杆，直径d = 20mm，承受轴向拉力F = kN。已知材料的弹性模量E = 200GPa，泊松比μ = 0.3。求杆的轴向变形和横向变形。

w14. 结构力学分析题（15分）
材料：在某工程结构中，有一静定梁，其受力情况如图所示。已知梁的抗弯刚度EI为常数。
要求：试用积分法求梁的挠曲线方程和转角方程。

w15. 论述题（5分）
论述工程力学在实际工程中的重要性。

答案：
w1. C
w2. A
w3. A
w4. B
w5. D
w6. A
w7. A
w8. C
w9. D
w10. A
w11. 几何法：用平行四边形法则或多边形法则依次将各力合成，最后得到的合力即为该力系的合力。解析法：通过建立直角坐标系，将各力投影到坐标轴上，分别求出各力在x轴和y轴上投影的代数和，进而得到合力的大小和方向。
w12. 解：取梁的左半部分研究，对梁的左端取矩，可得跨中截面弯矩M = qL²/8。
w13. 解：杆的轴力N = F，杆的横截面积A = πd²/4。轴向变形ΔL = FL/(EA)，代入数据计算可得。横向变形Δd = -μΔL。
w14. 先求梁的支座反力，然后列出梁的弯矩方程，对弯矩方程积分一次得到转角方程，再积分一次得到挠曲线方程。具体计算过程略。
w15. 工程力学为工程结构的设计和分析提供了理论基础，能确保结构的安全性和可靠性。在建筑、机械制造、航空航天等众多领域，通过工程力学可合理确定结构的受力情况、变形规律，从而优化结构设计，节约材料、降低成本，提高工程质量，推动工程技术不断发展。