專升本 工程力學(xué) 試卷一、單項(xiàng)選擇題（本大題共6小題，每小題2分，共12分） （請將正確選項(xiàng)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. 900C. 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。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(D2d2)C. pDh 、pD2D. pDh 、 p(D2d2) （ ）4. 材料的塑性指標(biāo)有：A. b和 B. S和C. U和 D. 和( ) 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. FSC. D.（ ）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(jì)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點(diǎn)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(jì)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(yàn)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(diǎn)，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_。9. 若剛體定軸轉(zhuǎn)動的角速度和角加速度的符號相同(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）xxx1. 作出圖示桿的軸力圖。（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(diǎn)？2. 結(jié)合工程實(shí)際，試簡述提高梁彎曲強(qiáng)度和彎曲剛度的主要措施。3、階梯狀直桿受力如圖所示，已知AB段橫截面面積AAB800mm2，BD段的橫截面面積ABD1200mm2，材料的彈性模量E200Gpa。試求整個桿的總變形量。（10分） 五、計(jì)算題（本大題共43分）要求寫出主要計(jì)算步驟及結(jié)果。1、如圖所示為一起重機(jī)構(gòu)，橫梁AD長l3m，自重G12 KN；拉桿CD傾斜角300，不計(jì)拉桿自重；在E點(diǎn)吊一重物G212KN。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50 Mpa，力偶矩M1=6 KNm，M2=6 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AAB800mm2，BD段的橫截面面積ABD1200mm2，材料的彈性模量E200Gpa。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120Mpa，b30mm，h60mm，試求梁的最大許用載荷F。（13分） 工程力學(xué)復(fù)習(xí)要點(diǎn)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(jì)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(diǎn)（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，而背離被約束物體，恒為拉力。13光滑接觸面對物體的約束力，通過接觸點(diǎn)，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(diǎn) 指向最后一個分力矢量的 終點(diǎn) 。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(diǎn)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(diǎn)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)任一點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)點(diǎn)，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(diǎn)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，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(jì)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 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。boac43用三種不同材料制成尺寸相同的試件，在相同的實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，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、 塑性最好。44EA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 MPa47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5%的材料稱為塑性材料，延伸率5%的材料稱為脆性材料。49在國際單位制中，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(jì)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(diǎn)的切應(yīng)力大小相等，同一半徑上各點(diǎn)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(diǎn)切應(yīng)力最大。54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（q0）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，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(diǎn)，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大小；B方向；C作用點(diǎn)；D大小、方向、作用點(diǎn)。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 ）。A大小；B方向；C大小和方向；D作用點(diǎn)。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(diǎn)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(diǎn)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（ ）。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(diǎn)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（ ）。AFA=FB=150N；BFA=FB =300N；CFA=FB =200N；DFA=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（）A2個 B3個 C4個 D6個21同一剛體上，一力向新作用點(diǎn)平移后，新作用點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)；B重心；C任意點(diǎn)；D坐標(biāo)原點(diǎn)。26圖示ABC桿，固定端A的約束力是（ ）。AFAx=F， FAy=0，MA0；BFAx=F， FAy=0，MAFa；CFAx=F， FAy=0，MAFl；DFAx=0， FAy= F，MAFa。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)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由和兩桿組成的支架，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、桿為鑄鐵，桿為鑄鐵；B、桿為鑄鐵，桿為低碳鋼；C、桿為低碳鋼，桿為鑄鐵；D、桿為低碳鋼，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)。A彈性模量；B截面面積；C桿長；D軸力。32ABCDF圖示階梯形桿，段為鋼，段為鋁，在外力F作用下 、AB段軸力最大；、BC段軸力最大、CD段軸力最大、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(shí)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、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 ）。ABC段有變形，沒有位移；BBC段沒有變形，有位移；CBC段沒有變形，沒有位移；DBC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(shí)心軸，一根為空心軸，和分別表示實(shí)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。