高等教育自學(xué)考試 -工程力學(xué)試題（兩套）和答案

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1、 ...wd... 工程力學(xué)試題與答案 一、填空題 1.物體的平衡是指物體相對于地面__________或作________運(yùn)動的狀態(tài) 2.平面匯交力系平衡的必要與充分條件是：_____。該力系中各力構(gòu)成的力多邊形____ 3.一物塊重600N，放在不光滑的平面上，摩擦系數(shù)f=0.3，在左側(cè)有一推力150N，物塊有向右滑動的趨勢Fmax=__________,所以此物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，而其F=__________。 4.剛體在作平動過程中，其上各點(diǎn)的__________一樣，每

2、一瞬時(shí)，各點(diǎn)具有__________的速度和加速度。 5.AB桿質(zhì)量為m，長為L，曲柄O1A、O2B質(zhì)量不計(jì)，且O1A=O2B=R，O1O2=L，當(dāng)φ=60°時(shí)，O1A桿繞O1軸轉(zhuǎn)動，角速度ω為常量，那么該瞬時(shí)AB桿應(yīng)加的慣性力大小為__________，方向?yàn)開_________ 6.使材料喪失正常工作能力的應(yīng)力稱為極限應(yīng)力。工程上一般把__________作為塑性材料的極限應(yīng)力；對于脆性材料，那么把________作為極限應(yīng)力。 7.__________面稱為主平面。主平面上的正應(yīng)力稱為______________。 8.當(dāng)圓環(huán)勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，環(huán)內(nèi)的動應(yīng)力只與材料的密度ρ和_____

3、________有關(guān)，而與__________無關(guān)。 二、單項(xiàng)選擇題(在每題的四個(gè)備選答案中，選出一個(gè)正確答案，并將正確答案的序號填在題干的括號內(nèi)。每題3分，共18分) 1.某簡支梁AB受載荷如以下列圖，現(xiàn)分別用RA、RB表示支座A、B處的約束反力，那么它們的關(guān)系為( )。 A.RARB C.RA=RB D.無法比較 2.材料不同的兩物塊A和B疊放在水平面上，物塊A重0.5kN，物塊B重0.2kN，物塊A、B間的摩擦系數(shù)f1=0.25，物塊B與地面間的摩擦系數(shù)f2=0.2，拉動B物塊所需要的最小力為( ) A.0.14k

4、N B.0.265kN C.0.213kN D.0.237kN 3.在無阻共振曲線中，當(dāng)激振力頻率等于系統(tǒng)的固有頻率時(shí)，振幅B趨近于( )。 A.零 B.靜變形 C.無窮大 D.一個(gè)定值 4.虎克定律應(yīng)用的條件是( )。 A.只適用于塑性材料 B.只適用于軸向拉伸 C.應(yīng)力不超過比例極限 D.應(yīng)力不超過屈服極限 5.梁的截面為T字型，Z軸通過橫截面的形心，彎矩圖如以下列圖，那么有( )。 A.最大拉應(yīng)力和

5、最大壓應(yīng)力位于同一截面C B.最大拉應(yīng)力位于截面C，最大壓應(yīng)力位于截面D C.最大拉應(yīng)力位于截面D，最大壓應(yīng)力位于截面C D.最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力位于同一截面D 6.圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)，外表上任一點(diǎn)處于( )應(yīng)力狀態(tài)。 A.單向 B.二向 C.三向 D.零 三、簡答題(每題4分，共16分) 1.平面圖形在什么情況下作瞬時(shí)平動?瞬時(shí)平動的特征是什么? 2.一質(zhì)點(diǎn)在鉛垂平面內(nèi)作圓周運(yùn)動，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)恰好轉(zhuǎn)過一周時(shí)，其重力的功為零，對嗎?為什么? 3.何謂純彎曲和平面彎曲? 4.試述構(gòu)件發(fā)生疲勞破壞

6、時(shí)的主要特點(diǎn)。 四、計(jì)算題(共50分) 1. 三鉸拱剛架如以下列圖，受一力偶作用，其矩M=50kN·m，不計(jì)自重，試求A、B處的約束反力。(8分) 2. 桿AB的A端沿水平線以等速度v運(yùn)動，運(yùn)動時(shí)桿恒與一半圓周相切，半圓周的半徑為R，如以下列圖。如桿與水平線間夾角為θ，試以角θ表示桿的角速度。 (8分) 3. 重為P的物塊A沿光滑斜面下滑，并通過一繞過光滑滑輪的繩索帶動重為Q的物塊B運(yùn)動，如以下列圖。斜面與水平夾角為α，滑輪和繩索質(zhì)量不計(jì)，且繩索不可伸長，求物塊B的加速度a (10分) 4. 如以下列圖為二桿桁架，1桿為鋼桿，許用應(yīng)力［σ］1=160MPa，橫截面面積A1=6cm

7、2；2桿為木桿，其許用壓應(yīng)力［σ］2=7MPa，橫截面面積A2=100cm2。如果載荷P=40kN，試校核構(gòu)造強(qiáng)度。 (8分) 5.試作如以下列圖梁的剪力圖和彎矩圖。(8分) 5. 求圖示應(yīng)力狀態(tài)的主應(yīng)力和最大剪應(yīng)力。(8分) 浙江省2002年1月高等教育自學(xué)考試 工程力學(xué)(一)試題參考答案 課程代碼：02159 一、填空題(每空1分，共16分) 1.保持靜止 勻速直線 2.該力系的合力為零 自行封閉 3.180N 150N 4.軌跡形狀 一樣 5.Fgh=mRω2 過質(zhì)心C平行O1A指向向下

8、6.屈服點(diǎn)σs 抗拉和抗壓強(qiáng)度σb 7.剪應(yīng)力為零的面 主應(yīng)力 8.轉(zhuǎn)動線速度v 橫截面面積A 二、單項(xiàng)選擇題(每題3分，共18分) 1.C 2.A 3.C 4.C 5.B 6.B 三、簡答題(每題4分，共16分) 1.某瞬時(shí)，假設(shè)平面圖形的轉(zhuǎn)動角速度等于零(如有兩點(diǎn)的速度，而該兩點(diǎn)的連線AB不垂直于速度矢時(shí))而該瞬時(shí)圖形上的速度分布規(guī)律與剛體平動時(shí)速度分布規(guī)律一樣，稱平面圖形在該瞬時(shí)作瞬時(shí)平動。 瞬時(shí)平動的特征是： 平面圖形在該瞬時(shí)的角速度

9、為零； 平面圖形在該瞬時(shí)的各點(diǎn)的速度一樣； 平面圖形在該瞬時(shí)的各點(diǎn)的加速度不一樣。 2.對的 因?yàn)橹亓Φ墓Φ扔谫|(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量與其始末位置的高度差的乘積，當(dāng)高度差為零時(shí)，重力的功為零。 3.梁的橫截面上只有彎矩而無剪力時(shí)稱純彎曲；梁上的外力作用在梁的縱向?qū)ΨQ平面內(nèi)時(shí)，梁的軸線將在平面內(nèi)彎成一條曲線，這種彎曲稱之平面彎曲。 4.(1)工作應(yīng)力水平較低； (2)無明顯塑性變形； (3)斷面上明顯分為光滑區(qū)和粗糙區(qū)。 四、計(jì)算題(共50分) 1.解：AC桿為二力桿受力圖如(a)所示。 再畫整體受力圖，如(b)

10、圖所示。 Σm=0 RA·AD=M ∴RA=RB= ==17.7kN 方向如以下列圖。 2.解：選A點(diǎn)作為基點(diǎn)， 那么C點(diǎn)的速度有 由圖中幾何關(guān)系，可解得 vCA=vA·sinθ=vsinθ 又vCA=AC·ω ∴ω= 3.解：物塊A、B均作平動，設(shè)物塊B移動S時(shí)的速度為v，系統(tǒng)的動能為 T2=TA+TB= T1=0 系統(tǒng)外力作功之和 ΣW12=P

11、S·sinα-QS 由動能定理，得 v2= 對上式兩邊求導(dǎo)，并注意=v 得a= 4.解：兩桿均為二力桿，取結(jié)點(diǎn)A為研究對象， 受力圖如以下列圖。 Σy=0,N1sin30°-P=0 ∴N1=P/sin30°=80kN Σx=0,-N1cos30°+N2=0 ∴N2=N1cos30°=69.3kN 1桿：σ1= =133MPa<［σ］1 2桿：σ2= =6.93MPa<［σ］2 兩桿

12、均滿足強(qiáng)度。 5.RA=2qa,RB=qa 6.解：求主應(yīng)力 =± =± =MPa ∴σ1=26MPa,σ2=0,σ3=-96MPa, τmax= =66MPa 工程力學(xué)復(fù)習(xí)資料 一、單項(xiàng)選擇題(每題2分，共20分)在每題列出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的，請將正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號內(nèi)。 1.三個(gè)剛片用三個(gè)鉸兩兩相聯(lián)，所得的體系( ) A.一定為幾何不變體系 B.一定為幾何瞬變體系 C.一定為幾何常變體系 D.不能確定 2.圖示體系是( )

13、 A.無多余聯(lián)系的幾何不變體系 B.有多余聯(lián)系的幾何不變體系 C.瞬變體系 D.常變體系 3.圖示三鉸拱，三個(gè)鉸的位置，左半跨受均 布荷載，其合理拱軸的形狀為( ) A.全跨圓弧 B.全跨拋物線 C.AC段為園弧，CB段為直線 D.AC段為拋物線，CB段為直線 4.圖示構(gòu)造A端作用力偶m，那么B端轉(zhuǎn)角的值為( ) A． B. C. D. 5.圖示桁架C點(diǎn)水平位移的值為( ) A． B． C． D．0 6.圖示剛架的超靜定次數(shù)為 A.1 B.2 C.3

14、D.4 7.圖示超靜定那么架，用力法計(jì)算時(shí)， 不能選為 基本體系的是圖( ) 8.以下彎矩圖中正確的選項(xiàng)是圖( ) 9.圖示構(gòu)造中，BA桿B端的力 矩分配系數(shù)等于( ) 10.圖示構(gòu)造截面K剪力影響線是圖( ) 二、填空題(每題2分，共16分) 11.在具有一個(gè)自由度的體系上加上一個(gè)二元體(二桿結(jié)點(diǎn))時(shí)， 所得新體系的自由度為_____。 12.位移互等定理的表達(dá)式是________。 13.圖示對稱構(gòu)造，截面K彎矩的絕對值為________。 14.圖示構(gòu)造，作用荷載P，不計(jì)軸向變形時(shí)， 支座A的反力矩MA等于_______

15、_。 15.圖示連續(xù)梁(a)的彎矩圖(b)，那么 A端剪力等于________kN。 16.用力矩分配法計(jì)算圖示連續(xù)梁時(shí)，算至放松結(jié)點(diǎn)C分配傳遞后，當(dāng)前結(jié)點(diǎn)B的結(jié)點(diǎn)不平衡力矩(約束力矩)等于________kN.m 17.力P在梁ABC上移動過程中，截面K中產(chǎn)生的變矩(絕對值)的最大值為________kN·m 18.圖中給出了截面K彎矩MK影響線的形狀，該影響線在截面K下面的縱標(biāo)等于________。 三、計(jì)算題(19～22小題，每題7分，23～25小題，每題12分，共64分) 19.計(jì)算圖示桁架指定桿件1、2、3的內(nèi)力。 20.計(jì)算圖示剛架A、C兩截面的相對轉(zhuǎn)角AC。 2

16、1.計(jì)算圖示構(gòu)造，并繪彎矩圖，各桿EI=常數(shù)。 22.用力矩分配法計(jì)算圖示構(gòu)造，并繪彎矩圖。EI=常數(shù) 23.計(jì)算圖示構(gòu)造，繪彎矩圖、剪力圖、軸力圖。 24.用力法計(jì)算圖示剛架，并繪彎矩圖。(EI=常數(shù)) 25.用位移法計(jì)算圖示構(gòu)造，并繪彎矩圖。 全國2002年4月高等教育自學(xué)考試 構(gòu)造力學(xué)(一)試題參考答案 課程代碼：02393 一、單項(xiàng)選擇題(本大題共10小題，每題2分，共20分) 1.D 2.D 3.B 4.A 5.A 6.B 7.B 8.B

17、 9.D 10.C 二、填空題(本大題共8小題，每題2分，共16分) 11. 1 12. δij=δij或δ12=δ21 13. Pa/2 14. 0 15. 13.62 16. 21.4 17. 20 18. l 三、計(jì)算題(本大題共7小題，19～22小題，每題7分，23～25小題，每題12分，共64分) 19.N1=20kN, N2=-10kN， N3=30kN 20.(1)繪Mp圖 (2)作虛擬狀態(tài)繪圖 (3)計(jì)算AC 

18、21．r11Z1+R1p=0 r11=8i Rip=-pl Z1= M= 24. (1) 基本未知量 (2) 力法典型方程 圖 〔4〕X1，X2值 〔5〕M圖 (2)建設(shè)方程r11Z1+R1p=0 (3)計(jì)算系數(shù)與自由項(xiàng) 令i r11= (4)解方程：x1= (5)繪M圖. 工程力學(xué)復(fù)習(xí)資料 一、填空題(每空1分，共44分) 1.在分析兩個(gè)或多個(gè)構(gòu)件之間互相作用時(shí)，要注意________力與________力的關(guān)系。 2.作用于平面內(nèi)A點(diǎn)的力F=10kN，如圖示，向距A點(diǎn)為100cm的O點(diǎn)平移后，得到主矢量的大小為________和主矩大小為__

19、______。 3.設(shè)有一個(gè)力F，當(dāng)力F與________軸________但________時(shí)有力F在X軸上的投影FX=0，力F對x軸之矩mx(F)≠0。 4.由平面假設(shè)所得到的軸向變形時(shí)，截面上的計(jì)算公式σ=N/A中的σ是________，這個(gè)公式不僅適用于________變形，而且也適用于________變形。 5.主動輪A輸入功率為80馬力，從動輪B和C輸出功率為30馬力和50馬力，傳動軸的轉(zhuǎn)速n=1400轉(zhuǎn)/分，那么，各輪上的外力偶矩的大小分別為mA=____,mB=______,mC=______。 6.圖示構(gòu)造中固定端A的反力為________、________、____

20、____。 7.圖示各構(gòu)造是靜定還是靜不定，及其靜不定次數(shù)。圖(a)是________，(b)是________，(c)是________。 8.力的可傳原理只適用于________體，而不適用于________體，因此不適用于研究力對物體的________效應(yīng)。 9.假設(shè)截面對于y軸和z軸的慣性積Iyz=0，那么此對軸稱為________軸，假設(shè)此對軸又通過形心，那么稱此對軸為________軸。對稱圖形中含有對稱軸的一對坐標(biāo)軸必為________軸。 10.圖示是梁的左段，A點(diǎn)力2P為反力，B點(diǎn)作用力P，C點(diǎn)作用力偶Pa，此時(shí)截面C的剪力QC=________,彎矩MC=_____

21、___。 11.矩形截面彎曲剪應(yīng)力公式為τ=，其中S*z是所求剪應(yīng)力的點(diǎn)，畫平行于中性軸的橫線________截面面積對中性軸的面積矩，因此S*z是________量，截面上的最大剪應(yīng)力發(fā)生在________。 12.用積分法求圖示梁的變形時(shí)，以A為原點(diǎn)寫出AB梁的微分方程________及邊界條件________、________。注：B點(diǎn)為彈簧支撐，彈簧的位移λ=,P為作用在彈簧上的力，C為彈簧的剛性系數(shù)。 13.單元體是由三對________的面組成，由于單元體極其微小，可以認(rèn)為它的每個(gè)面上的應(yīng)力是________分布的，而且在________的面上。 14.圖示折桿ABCD，在

22、自由端A作用水平力P1及鉛垂力P2，請分別寫出各段的變形，AB段為________變形，BC段為變形，CD段為________變形。 15.壓桿穩(wěn)定的歐拉公式適用于________范圍內(nèi)，用柔度λ來表示那么λ≥________。 16.動荷載、動應(yīng)力是指荷載隨________不斷地變化，或構(gòu)件在荷載作用下隨________不斷運(yùn)動。但只要應(yīng)力不超過材料的比例極限，________定律仍適用于動應(yīng)力、動應(yīng)變的計(jì)算。 二、單項(xiàng)選擇題(在每題的四個(gè)備選答案中選出一個(gè)正確答案，并將其號碼填在題干的括號內(nèi)。每題1分，共16分) 1.圖示中四個(gè)力F1、F2、F3、F4對B點(diǎn)之矩是( )

23、 A.mB(F1)=0 B.mB(F2)=F2l C.mB(F3)=F3lcos45° D.mB(F4)=F4l 2.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) 3.物體在一個(gè)力系作用下，此時(shí)只能( )不會改變原力系對物體的外效應(yīng)。 A.加上由二個(gè)力組成的力系 B.去掉由二個(gè)力組成的力系 C.加上或去掉由二個(gè)力組成的力系 D.加上或去掉另一平衡力系 4.圖示ABC桿，固定端A的反力是( ) A.XA=P, YA=0 B.YA=P， mA=Pa C.X

24、A=P, YA=0 D.XA=P, YA=0,mA=Pa 5.構(gòu)件在外力作用下平衡時(shí)，可以利用( ) A.平衡條件求出所有未知力 B.平衡條件求出某些未知力 C.力系的簡化求未知力 D.力系的合成或分解求未知力 6.圖示傳動軸中各輪的外力偶矩分別為mA=20kN·m,mB=5kN·m,mC=10kN·m,mD=5kN·m,那么四個(gè)輪子布局中最合理的是( ) A.圖(a) B.圖(b) C.圖(c) D.圖(d) 7.關(guān)于軸力( ) A.是桿件軸線上的荷載 B.是桿件截面上的內(nèi)力

25、C.與桿件的截面面積有關(guān) D.與桿件的材料有關(guān) 8.由AB和CD兩桿組成，現(xiàn)有低碳鋼和鑄鐵兩種材料可供選擇，正確的選擇是( ) A.AB桿為鑄鐵，CD桿為鑄鐵 B.AB桿為鑄鐵，CD桿為低碳鋼 C.AB桿為低碳鋼，CD桿為鑄鐵 D.AB桿為低碳鋼，CD桿為低碳鋼 9.圖示截面，在圓截面中挖去一正方形，圓截面的直徑為D，正方形的邊長為a，其慣性矩IZ=( ) A. B. C. D. 10.彎曲梁，當(dāng)某截面的剪力Q=0時(shí)，( ) A. 此截面上彎矩有突變 B. 此截面上彎矩有極值 C. 此截面上彎矩一定

26、為該梁的最大值 D. 此截面上的彎矩一定為零 11.為了合理的利用鋼材，在梁的彎曲問題中，在同樣面積情況下，以下四種截面形狀鋼 梁，使用哪種較為合理( ) A.(a) B.(b) C.(c) D.(d) 12.圖示懸臂梁，其梁截面轉(zhuǎn)角關(guān)系為( ) A.θA=θB=0 B.θA=0，θB=θmax C.從A到B各截面的轉(zhuǎn)角均相等 D.θA=θB= 13.圖示應(yīng)力圓，其主應(yīng)力及用第三強(qiáng)度理論求得相當(dāng)應(yīng)力σr3( )，題中應(yīng)力單位均為MPa。 A.σ1=70,σ2=70,σ3=0,σr3=35 B.σ1=0,σ2

27、=0,σ3=-70,σr3=70 C.σ1=0,σ2=0,σ3=-70,σr3=-70 E. σ1=-70,σ2=-70,σ3=0,σr3=70 14.豎立的折桿ABC，C端固定，A端作用一垂直于AB的水平力P=500N，BC桿為空心圓桿，外徑D=80mm，內(nèi)徑d=70mm，用第四強(qiáng)度理論計(jì)算相當(dāng)應(yīng)力σr4為( ) A.64MPa B.25.45MPa C.101.8MPa D.50.9Mpa 15.壓桿穩(wěn)定的歐拉公式適用的范圍，以下四種情況哪種是錯(cuò)誤的( ) A.細(xì)長桿 B.λ≥λ1 C.彈性范圍內(nèi) D.屈服極限范圍內(nèi) 16.(a

28、),(b)二根簡支梁，E、I、W均同，同樣的重物Q從h高度自由落下沖擊梁，兩根梁 的動應(yīng)力σd與動荷系數(shù)Kd的比較應(yīng)為( ) A.σad>σbd,Kad>Kbd B.σad<σbd,Kadσbd,KadKbd 三、計(jì)算題(每題5分，共40分) 1. 圖示三鉸拱，G=2kN,l=1.15m,h=0.173m，試求A、B處的反力。 2. 兩塊鋼板各厚t1=8mm,t2=10mm,用5個(gè)直徑一樣的鉚釘搭接，受拉力P=200kN的作用，如以下列圖。設(shè)鉚釘?shù)脑S用應(yīng)力分別為〔τ〕=140MPa，〔σbs〕=320MPa，

29、試求鉚釘?shù)闹睆絛。 3. 一正方形的混凝土短柱，受軸向壓力P的作用,如圖示，柱高為l，截面邊長為a=400mm,柱內(nèi)埋有直徑d=30mm的鋼筋四根。柱受壓后混凝土內(nèi)的應(yīng)力σ混=6MPa，試求P值，設(shè)鋼筋與混凝土的彈性模量之比為E鋼∶E混=15。 4. 圖示桁架。G1=G2=20kN,W1=W2=10kN,試求A、B的反力和桿①、桿②的內(nèi)力。 5. 懸臂梁AB上作用集中力P及集中力偶Pa，試作梁的剪力圖與彎矩圖，并在圖中注明各特征點(diǎn)值。 6. 圓截面簡支梁中間處，梁的下邊緣，用標(biāo)距S=20mm的應(yīng)變儀測得縱向伸長△S=0.01mm,梁長l =2m,梁截面直徑D=80mm,彈性模量E=2.

30、0×105MPa,試求均布荷載q的大小。 7. 梁AB，A端為固定端，B端為動鉸支座，AC段作用均布荷載q,抗彎剛度EI，求B點(diǎn)的支座反力RB。 8.平面應(yīng)力狀態(tài)中的σx=50MPa，σy=30MPa，τxy=40MPa，試求其單元體的主應(yīng)力及第三強(qiáng)度理論的相當(dāng)應(yīng)力σr3。 浙江省2002年4月高等教育自學(xué)考試 工程力學(xué)(二)試題參考答案 課程代碼：02391 一、填空題(每空1分，共44分) 1. 作用 反作用 2. 主矢 F′=F=10kN 主矩m0(F)=5kN·m 3. x 垂直 不相交 4. 常量 拉伸 壓縮

31、 5. mA=7024×=401.4N·m mB=150.5N·m mC=250.86N·m 6. xA=0 YA=0 mA=Pa 7. 圖(a)為一次靜不定 圖(b)為靜定 圖(c)為靜定 8. 剛體 變形體 內(nèi)效應(yīng) 9. 主軸 形心主軸 主軸 10. QC=P MC=2Pa 11. 以外局部 變量 中性軸 12. EIy″=-RAx+12qx2 yA=0 yB=λ= 13. 互相垂直 均勻 互相平行 14. 彎曲變形

32、 壓、彎、扭變形 拉、彎、扭變形 15. 彈性 λ1 16.時(shí)間 時(shí)間 胡克 二、單項(xiàng)選擇題(每題1分，共16分) 1.A 2.B 3.D 4.D 5.B 6.B 7.B 8.C 9.B 10.B 11.B 12.B 13.B 14.D 15.D 16.A 三、計(jì)算題(每題5分，共40分)

33、1.YA=G/2=1kN YB=1kN xB=3.32kN xA=3.32kN 2.θ=P/5=40kN Pbs=P/5=40kN d≥=19.1mm σbs=≤〔σbs〕=320 d≥15.63mm 取d=20mm 3.N1=15.1N2=0.79P N2=P/19.1 P=1214.3kN σ鋼=90MPa 4.RBX=0 RBy=35kN RA=25kN S1=-30kN S2=25.98kN≈26kN 5. 6.ε=5×10-4 σ=εE=5×10-4×2×105×106=100MPa 100×106 q= =10.05KN/m 7.fBq= fBRB= fBq+fBRB=0 RB=qa 8.σ=MPa σ1=81.23MPa, σ2=0, σ3=-1.23MPa σr3=82.46MPa