《工程力学》试题3.doc

《工程力学》模拟试题（3）

一. 选择题（从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号写在题中的空缺处，选错或未选该题不得分。每小题 1 分，共 15 分）
1. 在下列公理、原理中，只适用于刚体的是( )。
A.两力平衡公理 B.力的平行四边形公理
C.力的可传性原理 D.作用与反作用公理
2. 某平面力系向同平面内任一点简化的结果都相同，此力系简化的最终结果可能是( )。
A. 平衡，或一个力。
B. 平衡，或一个力偶。
C. 一个力和一个力偶。
D. 一个力，或一个力偶。
3. 如图所示，F1、F2（方向如图，大小为正）分别作用于刚体上A、B两点，且F1、F2与刚体上另一点C点共面，则下述说法正确的是( )。
A. 在A点加一个适当的力可以使系统平衡
B. 在B点加一个适当的力可以使系统平衡
C. 在C点加一个适当的力可以使系统平衡
D. 在系统上加一个适当的力偶可以使系统平衡
4. 如图所示斜面倾角为30°，一重为W的物块放在斜面上，物块与斜面间静滑动摩擦系数 f =0.6，下述判断正确的是（　　）。
A．不管W有多重，物块在斜面上总能保持平衡
B．W有一极值，重量超过该极值物体下滑，否则处于平衡
C．不管W有多轻，物块总要下滑
D．物块虽不下滑，但它处于临界平衡状态
5. 如图所示，在正立方体前平面内沿方向作用一力，则该力（ ）。
A．对、、轴之矩全等
B. 对、、轴之矩全不等
C. 对、轴之矩相等
D. 对、轴之矩相等
6. 胡克定律应用的条件是( )。
A. 只适用于塑性材料 B. 只适用于轴向拉伸
C. 应力不超过比例极限 D. 应力不超过屈服极限
7. 关于低碳钢的力学性能，下述说法中正确的是（ ）。
A. 低碳钢在拉伸试验中，其变形可分为弹性阶段、屈服阶段和强化阶段三个阶段
B. 在屈服阶段，应力波动不大，通常将上屈服点作为材料的屈服点
C. 在强化阶段，通过冷作硬化可以提高材料的比例极限和塑性变形能力
D. 低碳钢属于塑性材料，但也有可能发生脆性断裂
8. 一铆钉受力如下图所示，铆钉直径为d ，钢板厚度均为t ，其剪切面面积和剪力大小分别为（ ）。
A. 和 B. 和F
C. dt和 D. dt和F
9. 两根材料和长度均相同的圆轴，第一根的直径是第二根的两倍，若受相同扭矩的作用，则两根轴的扭转角之比为( )
A. 1∶4 B. 1∶8 C. 1∶16 D. 1∶32
10. 如右图所示，简支梁受均布荷载发生平面弯曲，中央截面中性轴上（ ）。
A．正应力和切应力均为零
B．正应力和切应力均不为零
C．正应力为零，切应力不为零
D．正应力不为零，切应力为零
11. 梁的截面为T字形，z轴通过横截面的形心，弯矩图如图所示，则有( )。
A. 最大拉应力和最大压应力位于同一截面C
B. 最大拉应力位于截面C，最大压应力位于截面D
C. 最大拉应力位于截面D，最大压应力位于截面C
D. 最大拉应力和最大压应力位于同一截面D
12. 对于受扭的圆轴，关于如下结论
① 最大切应力只出现在横截面上。
② 在横截面上和包含杆件轴线的纵截面上均无正应力。
③ 圆轴内最大拉应力的值和最大切应力的值相等。
下面四种答案中正确答案为（　 ）。
A. ①、②对 B. ①、③对
C. ②、③对 D. 全对
13. 某轴材料为低碳钢，工作时发生弯扭组合变形，对其进行强度计算时，宜采用( )
A. 第一或第二强度理论 B. 第二或第三强度理论
C. 第一或第四强度理论 D. 第三或第四强度理论
14. 两根材料和柔度都相同的压杆，( ) 。
A. 临界应力一定相等，临界载荷不一定相等

B. 临界应力不一定相等，临界载荷一定相等
C. 临界应力和临界载荷一定相等
D. 临界应力和临界载荷不一定相等
15. 图示交变应力的循环特征（ ）。
A． B． C． D．

二. 填空题（将正确的答案写在每小题的空格内，错填或不填均无分。每空1分，共15分）
1. 两直角刚杆ABC、DEH 在H 处铰接，并支承如图。若各杆重不计，则当垂直BC边的力F从B点移动到C点的过程中，A处约束力的作用线与AB方向的夹角从 度变化到 度。

2. 当一物体沿另一物体接触面有相对滑动趋势且静摩擦力达到最大值时，支承面对物体全约束反力与支承面法线间的夹角称为 。
3. 杆件受大小相等、方向相反、作用线相距很近的横向力作用时，两力之间的截面将发生相对错动，这种变形称为 。
4. 在如图所示桁架结构中，已知力F及长度a，则杆1 的内力为 ，杆2 的内力为 ，杆3 的内力为 。
5. 构件因截面骤然改变而使横截面上的应力有局部陡增的现象称为 。
6. 铸铁圆轴受扭转破坏时，其断口形状为 。
7. 梁在对称弯曲时，截面的中性轴是中性层与横截面的交线，必通过截面的 。
8. 在梁的集中力作用截面处，剪力图发生突变，突变的绝对值等于 。
9. 由构件内一点处切取的单元体中，正应力最大的面与切应力最大的面之间的夹角为 。
10. 对于细长梁（梁的跨度与截面高度之比大于5），影响其强度的主要因素是 。
11. 最大拉应力理论认为：当最大拉应力达到材料在单向拉伸断裂时的抗拉强度时，材料就将发生 。
12. 材料在交变应力作用下，能承受无限多次应力循环而不失效的最大应力值称为材料的 。
三. 如图所示结构由杆AC、CD和滑轮B铰接而成。物体重为W，用绳子挂在滑轮上。如杆、滑轮及绳子的自重不计，并忽略各处摩擦，试分别画出滑轮B、杆AC、CD及整个系统的受力图。（10 分）

四. 平面构架由直杆AB、直角曲杆BCD和直杆DE铰接而成，所受荷载和尺寸如图所示，其中M=3qa2。不计梁的重量及摩擦，试求支座A和E处的约束力。（10 分）

五. 图示轴向拉伸等直杆，长l = 1m，正方形横截面边长a=10mm，材料弹性模量E=210GPa，泊松比μ=0.3。今测得拉杆表面任一点K的横向应变= -2×10-4，试求直杆所受的轴向载荷F及杆的总伸长量。（10分）

六. 如图所示三铰架，杆AB为圆杆，，直径d=24mm；杆BC为正方形截面杆，，边长a=20mm。求该三铰架的许可荷载 [P]。（10分）

七. 阶梯轴AB如图所示，AC段直径d1=40mm，CB段直径d2=70mm，外力偶矩MB=1500N·m，MA=600N·m，MC=900N·m，G=80GPa，[τ]= 60MPa, [θ]=2°/m，试校核该轴的强度和刚度。（10分）

八. 矩形截面钢梁受力如图所示。已知材料的许用应力，试画出梁的剪力图和弯矩图，并确定截面尺寸b。（10 分）

九. 已知单元体的应力状态如图所示，试用解析法或图解法求：⑴主应力大小和方向；⑵ 在单元体上绘出主平面位置及主应力的方向；⑶ 最大切应力。（图中应力单位为） （10分）

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