工程力学试题.doc

工程力学
班级 姓名 座号 得分

一、单选题(每题2分)
1. 在材料相同的条件下，随着柔度的增大（ ）
A 细长杆的临界应力是减小的，中长杆不是
B 中长杆的临界应力是减小的，细长杆不是
C 细雨长杆和中长杆的临界应力均是减小的
D 细长杆种中长杆的临界应力均不是减小的
2. 如图所示的机车车轴所受交变应力的循环特征r=（ ）。
A -1； B 0 ；C 0.5；D 1

3. 用叠加法求梁横截面的挠度、转角时，需要满足的条件是（ ）
A 材料必须符合胡克定律
B 梁截面为等截面
C 梁必须产生平面弯曲
D 梁是静定的
4. 某一圆形截面杆，当其截面面积增加一倍时，从稳定性观点来看，其承载能力将等于原来的：
A 1倍；B 2倍；C 4倍；D 8倍
5. 矩形截面的木拉杆的接头尺寸如图所示，两端受拉力F作用，已知剪切许用应力为，则联结件的剪切强度条件为（ ）

A ；B ；C ；D
二、判断题(每题1分)
1. 牵连运动是动系的绝对运动。
2. 平动刚体上各点的轨迹一定是直线。
3. 一正方形横截面的压杆，若在其上钻一横向小孔（如图所示），则该杆与原来相比稳定性降低。 （ ）

4. 牵连点的位置不是固定不变的，不同瞬时有不同的牵连点。
5. 由扭转试验可知，铸铁试件扭转破坏的断面与试件轴线成45°的倾角，而扭转断裂破坏的原因，是由于断裂面上的切应力过大而引起的。
6. 同平面内的一个力和一个力偶可以合成为一个力，反之，一个力也可分解为同一平面内的一个力和一个力偶。
7. 装有电动机的梁作强迫振动时，梁上各点的正应力不是非对称循环交变应力。
8. 由于弯曲正应力公式是由矩形截面梁推导出的，所以用于非矩形截面梁时，则不能满足工程所需要的精度。（ ）
9. 一平面任意力系对其作用面内某两点之矩的代数和均为零，而且该力系在过这两点连线的轴上投影的代数和也为零，因此该力系为平衡力系。
10. 若在结构对称的梁上，作用有对称载荷，则该梁具有反对称的剪力图和对称弯矩图。
三、填空题(每题2分)
1. 两个相互接触的物休间有相对滑动或有相对（ ）时，在接触面之间产生的彼此阻碍其相对滑动的切向力，称为（ ）。
2. 梁弯曲时，任意一截面的转角近似地等于挠曲线方程对X的（ ）。
3. 静应力可视为交变应力的一个特例，其应力循环特性r=( )。
4. 平面任意力系只要不平衡，则它就可以简化为一个（ ）或者简化为一个（ ）。
5. 平面任意力系向作用面内任一点简化结果是：主矢不为零，而主矩为零，说明力系与通过简化中心的一个（ ）等效。
四、简答题(每题5分)
1. 何谓惯性半径？何谓柔度？
2. 约束反力与主动力有何区别？主动力与约束反力的关系与作用力和反作用力的关系有什么不同？
五、计算分析题(每题10分)
1. 图示水平杆AD，A端为固定铰链支座，C点用绳子系于墙上，已知铅直力，不计杆重，求绳子的拉力及铰链A的约束反力。

2. 图示物体受两力偶作用，已知（单位mm），试求其简化的最后结果？

3. 有一支撑管道的悬臂梁，由两根槽钢组成，两根管道作用在悬臂梁上的重量均为W＝5.39kN，尺寸如图所示（单位为mm）。求（1）绘悬臂梁的弯矩图。（2）选择槽钢的型号。设材料的许用应力［σ］＝130MPa。

4. 车辆制动缸的活塞杆如图所示。制动时，空气压力。已知活塞直径，活塞杆直径，材料的许用应力，试校核活塞杆的强度。

六、图解题(每题10分)1. 如图所示受力图中是否有错误？如有，请画出正确的受力图。

2. 已知图中A点的加速度大小和方向，试画出B点及C点的速度的方向。

工程力学（多学时） 1 A卷答案
一、单选题(每题2分)
1.A
2.B
3.A
4.C
5.C
二、判断题(每题1分)
1.正确
2.错误
3.错误
4.正确
5.错误
6.正确
7.错误
8.错误
9.正确
10.正确
三、填空题(每题2分)
1. 相对滑动趋势 滑动摩擦力

2. 一阶导数

3. 1

4. 力偶 合力

5. 力

四、简答题(每题5分)
1. 细长压杆的临界应力为其中。仅与截面的形状及尺寸有关，称为截面的惯性半径；综合反映了压杆的长度、支承方式与截面几何性质对临界应力的影响，称为柔度。

2. 约束反力是限制物体运动或可能运动的力而主动力是使物体产生运动或可能运动的力。主动力和约束反力都是同一物体所受的外力，它们的大小、方向没有直接的关系，对于平衡物体来说主动力和约束反力组成了平衡力系。作用力和反作用力分别作用在两个物体上，它们大小相等、方向相反、作用在一条直线上，但两者不能平衡。

五、计算分析题(每题10分)
1. 解题过程与步骤：

1．取ABD杆研究，画受力图；
2．选坐标系x、y；矩心为A；
3．建立平衡方程求解；
解得：

2. 解题过程与步骤：
简化的最后结果为一合力偶：

3. 解题过程与步骤：
解：（1）弯矩图如图所示
 （2）悬臂端A处的弯矩最大，为危险截面，其上的弯矩为
所以 ：
则
选两个8号槽钢：
 ＜=130 MPa 

4. 解：1、计算轴力

2、校核活塞杆的强度
＜

答：活塞杆的强度足够

六、图解题(每题10分)
1. 解题过程与步骤：
1．（a）图中FNA错误，正确如图
2．（b）图中FNB错误，正确如图
3．（c）图中FA、FB错误，正确如图
4．（d）图中FNB错误，正确如图

计算的最后结果数字：

2. 解题过程与步骤： （提示：定轴转动刚体上各点的全加速度与半径夹角相同，加速度大小与半径成正比。）

工程力学
班级 姓名 座号 得分
一、单选题(每题2分)
1. 关于平衡力系，以下各种说法中正确的是：（ ）
A 平衡力系在任何轴上投影的代数和都等于零
B 平衡力系在任何轴上投影的代数和一定不等于零
C 平衡力系只在两相互垂直的坐标轴上投影代数和才分别等于零
D 平衡力系在任何轴上投影的代数和不一定不等于零
2. 细长杆承受轴向压力的作用，其临界压力与（ ）无关。
A 杆的材质
B 杆的长度
C 杆承受压力的大小
D 杆的横截面形状和尺寸
3. 列出梁ABCDE（如图所示）各梁段的剪力方程和弯矩方程，其分段要求应是分为（ ）

A AC和CE段
B AC、CD和DE段
C AB、BD和DE段
D AB、BC、CD和DE段
4. 点作圆周运动，如果知道法向加速度越变越大，则点的运动速度（ ）
A 越变越大
B 越变越小
C 保持不变
D 变化趋势不定
5. 倒 T形等直梁，两端承受力偶矩M作用，翼缘受拉。以下结论中，（    ）是错误的。
A 梁截面的中性轴通过形心
B 梁的最大压应力出现在截面的上边缘
C 梁的最大压应力与梁的最大拉应力数值不等
D 梁的最大压应力的绝对值小于最大拉应力
二、判断题(每题1分)
1. 在临界载荷作用下，压杆既可在直线状态保持平衡，也可在微弯状态下保持平衡。  （ ）
2. 互成平衡的两个力对于同一点O之矩的代数和为零。
3. 提高压杆稳定性的措施，实际上就是如何增大柔度的措施。（ ）
4. 动能是标量。
5. 矩形截面梁的纯弯曲段内，甘横截面上各点的剪应力均等于零。（ ）
6. 梁横截面上的剪力，在数值上等于作用在此截面任一侧（左侧或右侧）梁上所有外力的代数和。 （ ）
7. 图中轮O以角速度在水平地面上作纯流动，CD线上的速度分布图为图示的画法。

8. 有一简支梁，手均布载荷作用，现改为与此均布载荷合力相等的集中力作用，其作用点位于均布载荷的合力作用点处。梁在这两种情况下所产生的变形，即挠度和转角读是一样的。（　　）
9. 若点的运动方程为（b，c为常数），则点的运动轨迹一定为一条曲线。
10. 因等直圆轴扭转变形时，横截面上没有正应力而只有切应力存在，所以扭转变形与剪切变形是相同的。
三、填空题(每题2分)
1. 作用于定轴转动刚体上常力矩的功，等于（ ）乘积。
2. 工程上用的鱼腹梁、阶梯轴等,其截面尺寸随弯矩大小而变,这种截面变化的梁,往往就是近似的（ ）梁。
3. 金属拉伸试件在屈服时会表现出明显的（ ）变形，如果金属零件有了这种变形就必然会影响机器正常工作。
4. 圆轴产生扭转变形的受力特点是（ ）的外力偶矩作用；变形特点是（ ）。
5. A船以km/h的速度向南航行，B船以km/h的速度向东南航行，则B船相对于A船的速度（ ），（ ）。
四、简答题(每题5分)
1. 弯矩的正负对挠曲线的形状有什么影响？
2. 图示刚体在A、B、C三点各受一力作用，已知、△ABC为一等边三角形，问此力系简化的最后结果是什么？此刚体是否平衡？

五、计算分析题(每题10分)
1. 图示物体受两力偶作用，已知（单位mm），试求其简化的最后结果？

2. 试求图示杆1-1，2-2，3-3截面的轴力，并作轴力图。

3. 如图所示简易起重机梁，用工字钢制成。若载荷，并可沿梁轴移动，试选择工字钢型号。已知梁的跨度，许用应力许用切应力
4. 图示细长压杆，两端为球形铰支，弹性模量E=200GPa，试用欧拉公式计算其临界载荷。1） 圆形截面，；
2） 矩形截面，h＝2b＝40 mm，l＝1.0 m；
3） NO16工字钢，l＝2.0 m.

六、图解题(每题10分)
1. 画出如图所示构件ABC的受力图。

2. 已知图中A点的加速度大小和方向，试画出B点及C点的速度的方向。

工程力学（多学时） 2 A卷答案
一、单选题(每题2分)
1.A
2.C
3.D
4.A
5.D
二、判断题(每题1分)
1.正确
2.正确
3.错误
4.正确
5.正确
6.正确
7.错误
8.错误
9.错误
10.错误
三、填空题(每题2分)
1. 力矩与转角大小的

2. 等强度

3. 塑性

4. 受大小相等、转向相反、作用面与轴线垂直 横截面绕轴线发生相对转动

5. 30 km/h 东北方向

四、简答题(每题5分)
1. 正弯矩产生正挠度，负弯矩产生负挠度这种说法是错误的。当梁承受正弯矩时，挠曲线为凹曲线，为正；反之，当梁承受负弯矩时，挠曲线为凸曲线，为负。

2. 是一个顺时针的力偶；此刚体不平衡。

五、计算分析题(每题10分)
1. 解题过程与步骤：
简化的最后结果为一合力偶：

2. 解题过程与步骤：

解：1、计算各段轴力

2、画轴力图

解：1、计算各段轴力

2、画轴力图

3. 解题过程与步骤：

解1.内力分析
经分析，当载荷位于梁跨度中点时，弯矩最大，其值为

而当载荷靠近支座时，剪力最大，其值则为
2.按弯曲正应力强度条件选择截面
由式（a）并根据正应力强度条件，要求

由型钢规格表查得，工字钢截面的抗弯截面系数，所以，选择工字钢作梁符合弯曲正应力强度条件。
3.校核梁的剪切强度
工字钢截面的，腹板厚度为。由式（b）得，梁的最大弯曲切应力为

可见，选择工字钢作梁，将同时满足弯曲正应力与弯曲切应力强度条件。

4. 解题过程与步骤：
解：1），
        2）在xy平面内先失稳

       3）对于工字钢，应在xy平面内先失稳

六、图解题(每题10分)
1. 解题过程与步骤：
1．取构件ABC为研究对象
2．画出主动力F
3．画出约束反力FAx，FAy，FC

2. 解题过程与步骤： （提示：定轴转动刚体上各点的全加速度与半径夹角相同，加速度大小与半径成正比。）

工程力学
班级 姓名 座号 得分
一、单选题(每题2分)
1. 力的三要素指力的大小、方向、（ ）。
A 位置
B 起点
C 作用点
D 终点
2. 力的功是（ ）。
A 矢量；B 瞬时量；C 代数量；D 有投影
3. 低碳钢的极限应力是
A ；B ；C ；D
4. 已知有一个力F的投影Fx不等于零，而力F对x轴的矩为Mx（F）=0，由此可判定力F（ ）。
A 不在过x轴的平面上但垂直于x轴
B 不在过x轴的平面上且不垂直于x轴
C 在过x轴的平面上且垂直于x轴
D 在过x轴的平面上但不垂直于x轴
5. 斜支简支梁受力如图所示，梁的（ ）

A AC段发生弯曲变形，CB段发生拉伸与弯曲组合变形
B AC段发生压缩与弯曲组合变形，CB段发生弯曲变形
C AC段发生压缩与弯曲组合变形， CB段发生拉伸与弯曲组合变形
D 两段只发生弯曲变形
二、判断题(每题1分)
1. 若点的加速度为零，则该点一定静止。（ ）
2. 直杆受压时的承载能力取决于它的强度是否足够。（ ）
3. 摩擦力的方向总是与物体之间相对滑动或相对滑动趋势的方向相反。（ ）
4. 物体的重心当它离开了地球的引力场后就失去了意义。（ ）
5. 计算质点系的动能时，不必考虑各质点的运动方向。（ ）
6. 平动刚体上任一点的轨迹有可能是空间曲线，而平面运动刚体上任一点的轨迹则一定是平面曲线。（ ）
7. 扭转切应力计算公式和只适用于圆轴。（ ）
8. 轴力图可显示出杆件各段横截面上轴力的大小，但并不能反映杆件各段变形是伸长还是缩短。（ ）
9. 因等直圆轴扭转变形时，横截面上没有正应力而只有切应力存在，所以扭转变形与剪切变形是相同的。（ ）
10. 粗细和长短相同的两圆轴，一为钢轴，另一为铝轴，当受到相同的外力偶作用产生弹性扭转变形时，其横截面上最大剪应力是相同的。（ ）
三、简答题(每题5分)
1. 如何区分大柔度杆、中柔度杆与小柔度杆？
2. 什么是摩擦角？摩擦角只与哪些因素有关？摩擦角的大小表示什么意义？
3. 在马拉车、车拉马的问题中，马拉车的作用力等于车拉马的作用力并且方向相反，作用在同一直线上，为何车前进？
4. 应力状态如何分类？
四、计算分析题(每题10分)
1. 受均布载荷作用的简支梁如图所示，试计算：（1）1-1截面上1、2两点处的弯曲正应力；（2）此截面的最大弯曲正应力；（3）全梁的最大弯曲正应力。q=60kN/m

2. 已知平面任意力系，各力方向如图所示，各力作用点的坐标依次是坐标单位是mm，求该力系向A4点简化的结果？

3. 图示长方体上作用着两个力F1、F2。已知 ，，试分别计算力F1和F2在三个坐标轴上的投影及对三个坐标轴之矩。

4. 如图a所示组合梁，由梁AC与梁CD并用铰链C连接而成。在铰链C与梁AC上，分别作用有集中力与矩为的集中力偶。试画梁的剪力与弯矩图。
五、图解题(每题5分)
1. 平面机构如图所示，试画出各连杆AB的瞬时速度中心。

2. 画出如图所示构件ABCD的受力图。

3. 如图所示曲柄滑块机构，画出图中各构件的受力图，未画重力的物体均不计重量，所有接触处均为光滑接触。

4. 如图所示，试画出厂房立柱的受力图。

工程力学（多学时） 3 A卷答案
一、单选题(每题2分)
1.C
2.C
3.D
4.D
5.B
二、判断题(每题1分)
1.错误
2.错误
3.正确
4.正确
5.正确
6.正确
7.正确
8.错误
9.错误
10.错误
三、简答题(每题5分)
1. 柔度的压杆，称为大柔度杆；的压杆称为中柔度杆；的压杆称为小柔度杆。（,）

2. 最大全反力与法向反力间的夹角是摩擦角，摩擦角表示接触面材料粗糙程度、摩擦性质的物理量，只与物体接触面的材料、表面状况等因素有关。

3. 因为。马拉车的作用力与车拉马的作用力是一对作用与反作用力，两者不能平衡，而车的受力是马拉车的作用力和地面对车的阻力，当马拉车的作用力大于地面对车的阻力时车前进。

4. 应力状态分为三类，只有一个主应力不等于零的应力状态称为单向应力状态；有两个主应力不等于零的应力状态称为二向应力状态（又称平面应力状态）；三个主应力都不等于零的应力状态称为三向应力状态。二向和三向应力状态统称为复杂应力状态。

四、计算分析题(每题10分)
1. 解题过程与步骤：
解：（1）
①求左右两支点的支反力
②求1-1截面上的弯矩
③1-1截面上1、2两点处的弯曲正应力

（2）此截面的最大弯曲正应力；
（3）求梁上最大弯矩: 在梁的中点，弯矩达到最大值
Mmax=67.5 kN.m

2. 解题过程与步骤：

3. 解题过程与步骤：
1．力F1、F2在三个坐标轴上的投影

2．力F1、F2对三个坐标轴之矩

4. 解题过程与步骤：
解：1.计算支反力
梁AC与梁CD（连带铰链C）的受力如图b所示，由梁的平衡方程求得

2.画剪力图
将整个组合梁划分为AB,BC与CD三段，由于梁上仅作用集中载荷，所以，各段梁的剪力图为水平直线，而弯矩图则为倾斜直线。
利用截面法，求得各段起点的剪力分别为

上述截面的剪力值，在平面内依次对应点a，b与c（图c）。于是，在AB,BC与CD段内，分别过a，b与c画水平直线，即得梁的剪力图。
3.画弯矩图
如上所述，各段梁的弯矩图均为倾斜直线。利用截面法，求得各段起点与终点的弯矩分别为

上述截面的弯矩值，在平面内依次对应与点（图d）。于是，分别连直线与，即得梁的弯矩图。
要注意的是，由于梁间铰仅能传递力，不能传递力矩，所以，梁间铰处截面与截面的弯矩均为零。

五、图解题(每题5分)
1. 解题过程与步骤：作速度vA和vB的垂线，两者的交点即为速度瞬心，如图中P点。

2. 解题过程与步骤：
1．取构件ABCD为研究对象
2．画出主动力F
3．画出约束反力FAx，FAy，FND

3. 解题过程与步骤：
1．滑块B：主动力F2；约束反力FNB，FB
2．连杆AB：约束反力FA，FB′
3．轮O：主动力F1；约束反力FA′，FOx，FOy

计算的最后结果数字：

4. 解题过程与步骤：
1. 取立柱研究画其轮廓图；
2. 画主动力G，F；
3. 画约束反力FAx，FAy，MA

工程力学
班级 姓名 座号 得分
一、单选题(每题2分)
1. 关于平衡力系，以下各种说法中正确的是：（ ）
A 平衡力系在任何轴上投影的代数和都等于零
B 平衡力系在任何轴上投影的代数和一定不等于零
C 平衡力系只在两相互垂直的坐标轴上投影代数和才分别等于零
D 平衡力系在任何轴上投影的代数和不一定不等于零
2. 单元体上（ ）与材料无关。
A 最大剪应力；B 体积应变；C 体积改变比能；D 形状改变比能
3. 两个力在同一轴上投影相等，此两力的大小（ ）。
A 一定相等；B 一定不相等；C 不一定相等；D 以上答案均不对
4. 梁产生弯曲变形时，凡是挠度为零的截面，其转角是（ ）为零的。
A 一定；B 一定不；C 不一定
5. 指出图示简支梁（如图所示）m-n截面上的弯矩及其符号是（ ）

A －Pac/L；B Pac/L；C -Pbc/L；D Pbc/L
6. 在弹性范围内，把弹簧伸长加倍，则拉力作的功（ ）。
A 不变；B 加倍；C 增加了3倍；D 增加了4倍
7. 平面任意力系平衡的必要和充分条件也可以用三力矩式平衡方程
表示，这组平衡方程在使用中的附加条件为（ ）
A 投影轴x轴不垂直于A、B 或B 、C连线
B 投影轴y轴不垂直于 A、B或B 、C连线
C 投影轴x轴垂直于y轴
D A、B、C三点不在同一直线上
8. 如图所示，已知物体自重G=100N，压力FP=100N，物体与固定平面间的摩擦因数为f=0.5，则物体与固定面间的摩擦力为：（ ）

A F=100N；B F=50N (a)；C F=25N (b) ；D F=86.6N (c)
9. 在圆轴扭转变形时，其它条件不变，若轴的长度增加一倍，扭转角是原来的（ ）。
A 1倍；B 2倍；C 3倍；D 4倍；
10. 图示应力状态，用第一强度理论校核时，其相当应力为：

A B C D
二、判断题(每题1分)
1. 两个点沿同一圆周运动，全加速度较大的点，其法向加速度一定较大。（ ）
2. 将力沿空间坐标轴分解，所得的结果应看作是代数量。（ ）
3. 摩擦力的方向总是与物体的运动或运动趋势方向相反。（ ）
4. 点的法向加速度与速度大小成正比。（ ）
5. 速度瞬心位置不断变换的过程就是刚体平面运动的过程。（ ）
6. 双曲柄连杆机构中的连杆属于平动，连杆上各点轨迹为相同的曲线，而且是平行。（ ）
7. 两个点沿同一圆周运动，若两个点的法向加速度大小相等，则在这段时间内两点的全加速度大小必相等。（ ）
8. 扭矩的正负号可按如下方法来规定：运用右手螺旋法则，四指表示扭矩的转向，当拇指指向与截面外法线方向相同时规定扭矩为正；反之，规定扭矩为负。（ ）
9. 如微元体处于纯剪切应力状态，因而微元体内任何方向的斜截面上均没有正应力。（ ）
10. 凡是平面运动都可以分解为平动加转动。反过来，凡是平动与转动合成的结果都一定是平面运动。（ ）
三、简答题(每题5分)
1. 何谓惯性半径？何谓柔度？
2. 两电线杆之间的电缆中间总是下垂，能不能将电缆拉成直线？为什么？
3. 能否将作用于三角架 AB 杆上的力 F，沿其作用线移到 BC 杆上，而使 A、B、C铰链处的约束反力
保持不变？

4. 在平面汇交力系的平衡方程中，可否取两个力矩方程，或一个力矩方程和一个投影方程？这时，其矩心和投影轴的选择有什么限制？
四、计算分析题(每题10分)
1. 齿轮以转速 r/min旋转，带动另一齿轮，刚连于齿轮的鼓轮亦随同转动并带动物体上升。半径、与各为0.3 m、0.5 m与0.2 m。试求上升的速度。

2. 如图所示三种情况中，已知，物块与支承面间的静摩擦因数。试求哪种情况下物体能运动。

3. 图示矩形截面简支梁，材料容许应力[σ]＝10MPa，已知b＝12cm，若采用截面高宽比为h/b＝5/3，试求梁能承受的最大荷载。

4. 如图a所示简支梁，载荷F可沿粱轴移动。试问：
（1）载荷位于何位置时，梁的最大剪力值最大，并确定该剪力之值；
（2）载荷位于何位置时，梁的最大弯矩最大，并确定该弯矩之值。
五、图解题(每题5分)
1. 画出图示各梁的剪力图和弯矩图。

2. 如图所示凸轮顶杆机构，试画出图中顶杆的受力图，未画重力的物体均不计重量，所有接触处均为光滑接触。

工程力学（多学时） 4 A卷答案
一、单选题(每题2分)
1.A
2.A
3.C
4.C
5.D
6.C
7.D
8.B
9.B
10.B
二、判断题(每题1分)
1.错误
2.错误
3.错误
4.错误
5.正确
6.正确
7.正确
8.正确
9.错误
10.错误
三、简答题(每题5分)
1. 细长压杆的临界应力为其中。仅与截面的形状及尺寸有关，称为截面的惯性半径；综合反映了压杆的长度、支承方式与截面几何性质对临界应力的影响，称为柔度。

2. 不能，因为两电线杆对电缆的拉力和电缆本身的自重三个力平衡，这三个力的任何两个力不能在一条直线上。

3. 因为力F沿其作用线从AB杆移到了BC杆上，违背了力的可传性原理的适用条件，因此不能！

4. 可以，但矩心不能选在平面汇交力系的汇交点处。

四、计算分析题(每题10分)
1. 解题过程与步骤：
（1）求B轮和D轮的转速n2和角速度
由得

（2）求物体C的速度

2. 解题过程与步骤：

1．分析（a）情况，画受力图（d）所示，选坐标x、y，建立平衡方程

最大静摩擦力
运动趋势方向上的主动力大小为：
所以，（a）物体处于静止状态。
2．分析（b）情况，画受力图（e）所示，选坐标x、y，建立平衡方程

最大静摩擦力
运动趋势方向上的主动力大小为：
所以，（b）物体处于静止状态。
3. 分析（c）情况，画受力图（f）所示，选坐标x、y，建立平衡方程

最大静摩擦力
运动趋势方向上的主动力大小为：
所以，（c）物体处于运动状态。

3. 解题过程与步骤：
解
（1） 画梁的弯矩图

(2) 强度条件

取

4. 解题过程与步骤：
解：1.梁的剪力与弯矩图
如图a所示，载荷位置用坐标表示。
可以看出，支座A的支反力为

梁的剪力与弯矩图分别如图b与c所示，最大剪力为

而最大弯矩则为

2.剪力与弯矩的最大值
由式（a）可知，当接近于零或接近时，即载荷无限靠近支座A或B时，最大剪力之值最大，其值为
根据（b），由

即载荷位于梁跨度中点时，最大弯矩之值最大其值为

五、图解题(每题5分)
1. 解题过程与步骤：

2. 解题过程与步骤：
顶杆在导槽中受凸轮作用，使顶杆与导槽中b，c两点接触，产生光滑面约束。导杆的受力：主动力F；约束反力FNE，FNb，FNc

工程力学
班级 姓名 座号 得分
一、单选题(每题2分)
1. 通过对疲劳破坏的过程分析可知，构件的疲劳极限因其表面光洁度的（ ）。
A 降低而增大；B 降低而减小；C 改变而不会受到多少影响
2. 弯曲变形时产生最大挠度的截面，其转角也是最大的，这种情况对于（ ）是成立。
A 任何梁都；B 任何梁都不；C 等截面梁；D 只受一个集中力作用的悬臂梁
3. 在梁上发生最大弯曲正应力的横截面处，其弯曲变形时的挠度（ ）是最大的。
A 一定；B 一定不；C 不一定
4. 两个共点力可合成一个力，一个力也可分解为两个相交的力。一个力分解为两个相交的力可以有（ ）解。
A 一个；B 两个；C 几个；D 无穷多
5. 如图所示，已知物体自重G=100N，压力FP=100N，物体与固定平面间的摩擦因数为f=0.5，则物体与固定面间的摩擦力为：（ ）

A F=100N；B F=50N (a)；C F=25N (b) ；D F=86.6N (c)
6. 如图所示，各构件的质量均为m，O1A=O2B=r，AB=2r，O1A杆以匀角速度w绕O1轴转动，则该机构的动能为（ ）。
A mr2w2 B mr2w2 C mr2w2 D mr2w2

7. 图题1-7示AB压杆，采用同一材料，做成横截面面积相等的不同形状压杆，最合理的是哪种截面压杆（ ）

8. 重量为G的物块置于水平面上，物块与水平面的摩擦系数为f，物块在受到大小为FP的水平推力后处于静止状态，由此得出全约束反力的大小为FR为（ ）。
A B C D
E F
9. 如图所示各轴，产生纯扭转变形的是图（ ）。

10. 矩形截面的木拉杆的接头尺寸如图所示，两端受拉力F作用，已知剪切许用应力为，则联结件的剪切强度条件为（ ）

A ；B ；C ；D
二、判断题(每题1分)
1. 提高构件疲劳强度的措施可从合理设计构件的外形、提高构件表面质量和提高构件表面层的强度等考虑。（ ）
2. 两个简支梁的的跨度及所承受的载荷相同，但由于材料和横截面面积不同，故梁的内力剪力和弯矩就不一定相同。（ ）
3. 对于相同材料的构件，若变形形式或应力循环特性不同，则其疲劳极限也就不同。（ ）
4. 在弹性范围内，把弹簧伸长加倍，则拉力的功也加倍。（ ）
5. 在梁上集中力偶作用处，其弯矩图有突变，而所对应的剪力图为水平线，并由正值变为负值或由负值变为正值，但其绝对值是相同的。（ ）
6. 因梁产生的平面弯曲变形对称于纵向对称面，故中性层垂直于纵向对称面。（ ）
7. 力的可传性原理，不仅适用于刚体，而且也适用于变形体。（ ）
8. 刚体绕定轴转动时，若其角速度很大，则作用在其上的转矩一定也很大。（ ）
9. 作用在刚体速度瞬心上的力不作功。（ ）
10. 有材料相同的两根等直杆,已知一根杆的伸长为0.001mm,另一根杆的伸长为1mm,可见,前者变形小符合小变形假设,而后者变形大不符合小变形假设。（ ）
三、填空题(每题2分)
1. 作用于定轴转动刚体上常力矩的功，等于（ ）乘积。
2. 梁弯曲时，其横截面上的（ ）最终合成的结果为弯矩。
3. 受扭圆轴横截面内同一圆周上各点的切应力大小是（ ）的。
4. 静应力可视为交变应力的一个特例，其应力循环特性r=( )。
5. A船以km/h的速度向南航行，B船以km/h的速度向东南航行，则B船相对于A船的速度（ ），（ ）。
四、简答题(每题5分)
1. 两电线杆之间的电缆中间总是下垂，能不能将电缆拉成直线？为什么？
2. 什么叫梁的平面弯曲？请列举出一些梁的平面弯曲变形的构件，并把它们简化为相应的梁的类型。
3. 约束反力与主动力有何区别？主动力与约束反力的关系与作用力和反作用力的关系有什么不同？
4. 弯矩最大的地方挠度最大，弯矩为零的地方挠度为零。这种说法对吗？
五、计算分析题(每题10分)
1. 刚体绕定轴转动的运动方程（以rad计，以s计）。试求刚体内与转动轴相距m的一点，在与s时的速度和加速度的大小，并问刚体在什么时刻改变它的转向？
2. 图示物体受两力偶作用，已知（单位mm），试求其简化的最后结果？

3. 提升机架由AB、BC、CD三杆铰接而成，如图所示。已知：，若不计各杆自重，试求：
　　(1) 机架在图示位置保持平衡时，需加的铅垂力F的大小；
(2) 机架在图示位置保持平衡时，欲使力F为最小值，问力F应沿什么方向施加？并求此力的最小值。

4. 置于V型槽中的棒料如图所示。已知棒料与接触面间的摩擦因数为0.2，棒料重，直径。今欲在V型槽中转动棒料，试求施加在棒料上的最小力偶矩M的值。

工程力学（多学时） 5 A卷答案
一、单选题(每题2分)
1.B
2.D
3.C
4.D
5.B
6.B
7.D
8.C
9.A
10.C
二、判断题(每题1分)
1.正确
2.错误
3.正确
4.错误
5.错误
6.正确
7.错误
8.错误
9.正确
10.错误
三、填空题(每题2分)
1. 力矩与转角大小的

2. 正应力

3. 相等

4. 1

5. 30 km/h 东北方向

四、简答题(每题5分)
1. 不能，因为两电线杆对电缆的拉力和电缆本身的自重三个力平衡，这三个力的任何两个力不能在一条直线上。

2. 所有载荷都作用在杆件的主平面（杆件轴线与其截面上的主轴所组成的平面）内，因而在杆件的轴线方向没有内力和内力矩的分量，而只要作用在加载平面的弯矩和剪力，这种受力和变形的形式称为“平面弯曲”。
承受弯曲的杆件称为“梁”。

3. 约束反力是限制物体运动或可能运动的力而主动力是使物体产生运动或可能运动的力。主动力和约束反力都是同一物体所受的外力，它们的大小、方向没有直接的关系，对于平衡物体来说主动力和约束反力组成了平衡力系。作用力和反作用力分别作用在两个物体上，它们大小相等、方向相反、作用在一条直线上，但两者不能平衡。

4. 弯矩最大的地方挠度最大，弯矩为零的地方挠度为零这种说法是错误的。因为梁的变形不仅与梁的弯曲刚度及弯矩有关，而且与梁变形的边界条件及连续条件有关。

五、计算分析题(每题10分)
1. 解题过程与步骤：
（1）对刚体的转动方程求一阶导数和二阶导数

（2）时

时

（3）当刚体改变转动方向时，角速度，即

解方程得
t=0.67 s
刚体初始作减速转动，经过t=0.67 s后，刚体改变转动方向，然后做加速转动。

2. 解题过程与步骤：
简化的最后结果为一合力偶：

3. 解题过程与步骤：

一、求铅垂力F的大小
1．选B点研究，画受力图，选坐标x、y
2．建立平衡方程求FB

3．选C点研究，画受力图，选坐标x、y
4．建立平衡方程求F的大小

二、求F力的最小值和方向

如图所示，取CD杆研究，当F力方向垂直于CD杆即与地面成45°角时保持平衡位置的值最小。

4. 解题过程与步骤：

1.取棒料研究画受力图；
2．选坐标轴x、y，矩心为O；
3．建立平衡方程求解；

解得：

工程