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工程力学习题及答案

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1.力在平面上的投影（矢量）与力在坐标轴上的投影(代数量)均为代数量。正确
2.力对物体的作用是不会在产生外效应的同时产生内效应。错误
3.在静力学中，将受力物体视为刚体（D）
A. 没有特别必要的理由 B. 是因为物体本身就是刚体
C. 是因为自然界中的物体都是刚体 D. 是为了简化以便研究分析。
4.力在垂直坐标轴上的投影的绝对值与该力的正交分力大小一定相等。正确
5.轴力图、扭矩图是内力图，弯矩图是外力图。错误
6.胡克定律表明，在材料的弹性变形范围内，应力和应变（A）
A .成正比 B .相等 C .互为倒数 D. 成反比
7.材料力学的主要研究对象是（B）
A.刚体 B.等直杆 C.静平衡物体 D.弹性体
8.通常工程中，不允许构件发生（A）变形
A.塑性 B.弹性 C.任何 D.小
9.圆轴扭转时，同一圆周上的切应力大小（A）
A.全相同 B.全不同 C.部分相同 D.部分不同
10.杆件两端受到等值、反向且共线的两个外力作用时，一定产生轴向拉伸或压缩变形。正确

1.材料力学的主要研究对象是（B）
A.刚体 B.等直杆 C.静平衡物体 D.弹性体
2.构件的许用应力是保证构件安全工作的（B）
A.最低工作应力 B.最高工作应力
C.平均工作应力 D.极限工作应力
3.低碳钢等塑性材料的极限应力是材料的（A）
A.屈服极限 B.许用应力
C.强度极限 D.比例极限
4.一个力作平行移动后，新点的附加力偶矩一定（B）
A.存在 B.存在且与平移距离有关
C.不存在 D.存在且与平移距离无关
5.力矩不为零的条件是（A）
A.作用力和力臂均不为零 B.作用力和力臂均为零
C. 作用力不为零 D.力臂不为零
6.构件抵抗变形的能力称为（B）
A.强度 B.刚度 C.稳定性 D.弹性
7.工程实际计算中，认为切应力在构件的剪切面上分布不均匀。错误
8.力在垂直坐标轴上的投影的绝对值与该力的正交分力大小一定相等。正确
9.圆轴扭转时，横截面上的正应力与截面直径成正比。错误
10.扭转时的内力是弯矩。错误

1.各力作用线互相平行的力系，都是平面平行力系。错误
2.受力物体与施力物体是相对于研究对象而言的。正确
3.约束反力的方向必与（A）的方向相反。
A.物体被限制运动 B.主动力
C.平衡力 D.重力
4.力在平面上的投影与力在坐标轴上的投影均为代数量。正确
5.杆件是纵向尺寸远大于横向尺寸的构件。正确
6.拉压杆的危险截面必为全杆中（A）的截面。
A.正应力最大 B.面积最大
C. 面积最小 D.轴力最大
7.圆轴扭转时，同一圆周上的切应力大小（A）
A.全相同 B.全不同 C.部分相同 D.部分不同
8.通常工程中，不允许构件发生（A）变形。
A.塑性 B.弹性 C.任何 D.小
9.杆件两端受到等值、反向且共线的两个外力作用时，一定产生轴向拉伸或压缩变形。正确
10.杆件是纵向尺寸远大于横向尺寸的构件。正确

1.约束反力的方向必与（A）的方向相反。
A.物体被限制运动 B.主动力
C.平衡力 D.重力
2.在静力学中，将受力物体视为刚体（D ）
A.没有特别必要的理由 B.是因为物体本身就是刚体
C. 是因为自然界中的物体都是刚体 D. 是为了简化以便研究分析
3.物体的受力效果取决于力的（D ）
A.大小、方向 B.大小、作用点
C.方向、作用点 D.大小、方向、作用点
4.作用在刚体上的三个力使刚体处于平衡状态，其中有两个力的作用线交于一点，则第三个力的作用线【与两个力汇交于一点】，且三个力作用线分布在【同一平面内】。
5.作用在同一刚体上的两个力处于平衡的充要条件是该两力【大小相等，方向相反，且作用在同一直线上】。
6.拉伸和压缩时横截面上的正应力，其方向与截面相切。错误
7. 杆件两端受到等值、反向且共线的两个外力作用时，一定产生轴向拉伸或压缩变形。正确
8.杆件受压缩时，其线应变ε为负值。正确
9.图示正方形截面阶梯状杆件的上段是铝制杆，边长a1=20mm，材料的许用应力[σ1]=80MPa；下段为钢制杆，边长a2=10mm，材料的许用应力[σ2]=140MPa。试求许用荷载[F]。
解：正方形截面阶梯状杆件上下段轴力均为F。
（1）求满足上段铝制杆强度条件的许用荷载F。即
σ=FN1/A1=F/(20*20mm^2）<=[σ1]=80MPa 解得F<=32KN
（2）求满足下段铝制杆强度条件的许用荷载F。即
σ=FN2/A2=F/(10*10mm^2）<=[σ2]=140MPa 解得F<=14KN
比较整个结构许用荷载[F]=14KN。
10.只要保持力偶矩的大小和力偶的转向不变，可以同时改变【力偶中力的大小和力偶臂的长短】。
11.杆件两端受到等值、反向且共线的两个外力作用时，一定产生轴向拉伸或压缩变形。 正确
12.杆件是纵向尺寸远大于横向尺寸的构件。正确
13. 圆轴扭转时，同一圆周上的切应力大小（A）
A.全相同 B.全不同 C.部分相同 D.部分不同
14.圆轴扭转时，横截面上的正应力与截面直径成正比。错误
15.工程实际计算中，认为切应力在构件的剪切面上分布不均匀。错误
16.构件的工作应力可以和其极限应力相等。错误
17.挤压变形实际上就是轴向压缩变形。错误
18.构件抵抗变形的能力称为（B）
A.强度 B.刚度 C.稳定性 D.弹性
19.轴力图、扭矩图是内力图，弯矩图是外力图。错误
20.拉压杆的危险截面必为全杆中（A）的截面。
A.正应力最大 B.面积最大 C.面积最小 D.轴力最大

1.平面弯曲：若梁上的外力及支座反力都作用在纵向对称面内，则梁弯曲时轴线将变成此平面内的一条平面曲线，该弯曲变形称为平面弯曲。
2.轴力：杆件轴向拉压时的内力称为轴力。
3.许用应力：构件工作时允许产生的最大应力。
4.平衡:是指物体相对于地球保持静止或作匀速直线运动的状态。
5.刚体：是指在力的作用下，形状和大小都保持不变的物体。

1.构件失效的表现有什么？对于高分子材料制品，主要发生什么样的失效行位？通常有哪些指标度量高分子材料的力学性能？
答：1、变形、断裂或开裂、腐蚀和磨损
2、对于高分子材料制品：表面将会出现微观裂纹，并逐渐扩展到临界尺寸， 强度逐渐下降，低载荷亦能使高分子材料断裂失效。
3、拉伸，弯曲，弹性，塑性，韧性等指标度量高分子材料的力学性能。

2.对于拉伸（压缩）、扭转和弯曲变形的构件，对于其内力研究通常采用什么方法？分别从什么角度分析研究的？
答：通常采用先分解后叠加和假象法；拉伸---假象一平面，将构件截为两部分，取其中任一部分为研究对象，另一部分对研究对象的作用以力形式来表示，此力为内力。扭转---材料力学和截面法来研究受扭杆件的应力和变形。弯曲变形---以梁为研究对象，利用截面法其内力。
一、判断题（每小题1分，共10分）
（√）1.刚体就是在力的作用下形状、大小保持不变的物体。
（×）2.二力平衡公理和作用与反作用公理没有什么区别。
（×）3.力对一点之距与距心没有关系。
（×）4.物体的重心一直在物体上。
（×）5.只要两个力大小相等、方向相反，该两个力就组成一力偶。
（√）6.画物体系统整体受力图时，不需要画出物体系统各个物体之间的相互作用力。
（×）7.如果两个力在同一轴上的投影相等，则这两个力的大小必定相等。
（√）8.脆性材料的抗压性能比抗拉性能好。
（×）9.低碳钢在拉伸的过程中始终遵循虎克定律。
（×）10.分别由两侧计算同一截面上的剪力和弯矩时，会出现不同的结果。
一、单项选择题（每小题3分，共30分）
1.“二力平衡公理”和“力的可传递性原理”适用于（D）。
A.任何物体 B.固体 C.弹性体 D.刚体
2.刚体上的一力向刚体上的另一点平行移动，要使得等效，必须（B）。
A.附加一个力 B.附加一个力偶 C.附加一个力臂 D.附加一个角度
3.两个大小为3N、4N的力合成一个力时，此合力最大值为（B）。
A.5N B.7N C.12N D.16N
4.应用平面汇交力系的平衡条件条件，最多能求解（C）未知量。
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
5.两个拉杆轴力相等，截面面积不相等，但是杆件材料相同，则以下结论正确的是（D）。
A.变形相同，应力不同 B.变形相同，应力不同
C.变形不同，应力相同 D.变形不同，应力不同
6.连接件切应力计算的基础是假设（C）
A.构件沿剪切面被剪断 B.剪切面与作用力平行
C.切应力在剪切面上均匀分布 D.切应力不超过材料的剪切比例极限
7.衡量材料塑性变形能力的指标是（A）。
A.延伸率y，截面收缩率d B.弹性模量m，泊松比E
C.延伸率y，弹性模量m D.弹性模量m，截面收缩率d
8.指出以下应力分布图中哪些是正确的（D）
A.图(a)(b) 正确 B.图(b)(c) 正确
C.图(c)(d) 正确 D.图(b)(d) 正确
9.如图所示矩形截面，判断与形心轴z平行的各轴中，以下结论哪个正确？（D）
A.截面对Z 1 轴的惯性矩最小 B.截面对Z 2 轴的惯性矩最小
C.截面对与Z轴距离最远的轴之惯性矩最小 D.截面对Z轴惯性矩最小
10.在梁的集中力作用处，其左、右两侧无限接近的横截面上的弯矩（A）
A.相同 B.不同 C.数值相等，方向相反 D.符号一致，数值不等
二、填空题（每空1.5分，共30分）
1.为了使问题的研究得到简化，通常对变形固体作如下假设：连续均匀性假设；各向同性假设。
2.在工程中，首先要求构件不发生失效而能安全正常工作。其衡量的标准主要有以下三个方面：（1）构件应具有足够的 强度 ；（2）构件应具有足够的 刚度 ；（3）构件具有足够的 稳定性 。
3.杆件在外力作用下的变形有以下四种基本形式：（1）轴向拉伸或者压缩 ；（2）剪切 ；（3）扭转 ；（4）弯矩 。
4.力的三要素是指力的大小、方向、作用点 。
5.材料的力学性质是根据材料的实验来测定的 拉伸 、压缩
6.低碳钢拉伸试验中，我们从应力—应变（e-s）曲线可以看出，低碳钢拉伸过
程中经历了弹性 阶段弹性阶段；屈服阶段；强化阶段；颈缩断裂阶段 四个阶段。
7．梁内力中剪力的符号规定是左上右下为正，左下右上为负。
8．梁内力中弯矩的符号规定是左顺右逆为正，左逆右顺为负。

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