工程力學期末試題及答案

工程力學期末試題及答案

一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.力的作用線都匯交于一點的力系稱為（）A.平面力系B.空間力系C.匯交力系D.平行力系2.力的可傳性原理適用的范圍是（）A.剛體B.變形體C.剛體和變形體D.任何物體系統(tǒng)3.作用在剛體上的兩個力F1和F2，若F1=-F2，則表明這兩個力（）A.必處于平衡B.大小相等，方向相反，但不一定平衡C.必不平衡D.均不對4.平面匯交力系平衡的幾何條件是（）A.力多邊形自行封閉B.力多邊形不封閉C.力多邊形相交D.都不對5.約束反力中能確定約束反力方向的約束為（）A.固定鉸支座B.可動鉸支座C.固定端支座D.光滑面約束6.材料力學研究的構件主要是（）A.剛體B.變形體C.流體D.以上都不對7.低碳鋼拉伸時，應力與應變的比值稱為（）A.彈性模量B.泊松比C.屈服極限D.強度極限8.梁在集中力作用的截面處，其內(nèi)力圖（）A.剪力圖有突變，彎矩圖有尖點B.剪力圖有尖點，彎矩圖有突變C.剪力圖、彎矩圖都有突變D.剪力圖、彎矩圖都有尖點9.圓軸扭轉時，橫截面上的切應力分布規(guī)律是（）A.均勻分布B.線性分布C.拋物線分布D.雙曲線分布10.平面彎曲梁的內(nèi)力有（）A.軸力和剪力B.剪力和彎矩C.軸力和彎矩D.扭矩和彎矩答案：1.C2.A3.B4.A5.D6.B7.A8.A9.B10.B二、多項選擇題（每題2分，共20分）1.下列屬于靜力學公理的有（）A.二力平衡公理B.加減平衡力系公理C.力的平行四邊形法則D.作用與反作用定律2.平面力系按其作用線分布情況可分為（）A.平面匯交力系B.平面平行力系C.平面一般力系D.空間力系3.以下屬于柔性約束特點的是（）A.只能受拉B.約束反力沿柔索中心線背離物體C.只能受壓D.約束反力方向不能確定4.低碳鋼拉伸過程經(jīng)歷的階段有（）A.彈性階段B.屈服階段C.強化階段D.局部變形階段5.下列關于應力說法正確的有（）A.應力分為正應力和切應力B.正應力垂直于截面C.切應力平行于截面D.應力單位是Pa6.梁彎曲時，影響梁變形的因素有（）A.梁的長度B.梁的截面形狀和尺寸C.梁的材料D.梁的受力情況7.圓軸扭轉時，與扭矩有關的因素有（）A.外力偶矩大小B.軸的長度C.軸的材料D.外力偶矩作用位置8.提高梁強度的措施有（）A.合理布置梁的支座B.合理布置載荷C.選擇合理的截面形狀D.采用變截面梁9.平面力系平衡方程的形式有（）A.一矩式B.二矩式C.三矩式D.四矩式10.關于內(nèi)力與應力關系正確的有（）A.應力是內(nèi)力的集度B.內(nèi)力是應力的宏觀表現(xiàn)C.應力與內(nèi)力無關D.求應力要先求內(nèi)力答案：1.ABCD2.ABC3.AB4.ABCD5.ABCD6.ABCD7.AD8.ABCD9.ABC10.ABD三、判斷題（每題2分，共20分）1.力對剛體的作用效應與力的作用點在作用線上的位置無關。（）2.剛體是在力的作用下，大小和形狀都不變的物體。（）3.作用與反作用定律只適用于剛體。（）4.柔索約束的約束反力沿著柔索的中心線且指向物體。（）5.低碳鋼在屈服階段，應力基本不變，應變顯著增加。（）6.梁的最大彎矩一定發(fā)生在剪力為零的截面上。（）7.圓軸扭轉時，橫截面上的扭矩等于該截面一側所有外力偶矩的代數(shù)和。（）8.平面一般力系向作用面內(nèi)任一點簡化，主矢與簡化中心的位置有關。（）9.材料的彈性模量E越大，說明材料越不容易變形。（）10.若梁的彎矩圖為一條斜直線，則梁上只有均布載荷作用。（）答案：1.√2.√3.×4.×5.√6.×7.√8.×9.√10.×四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述二力平衡公理。答案：作用在剛體上的兩個力，使剛體保持平衡的必要和充分條件是：這兩個力大小相等，方向相反，且作用在同一直線上。2.簡述平面匯交力系平衡的解析條件。答案：平面匯交力系平衡的解析條件是力系中所有各力在兩個任選的坐標軸上投影的代數(shù)和分別等于零，即ΣFx=0，ΣFy=0。3.簡述低碳鋼拉伸時強度指標有哪些？答案：強度指標有屈服極限和強度極限。屈服極限是材料開始產(chǎn)生明顯塑性變形時的應力；強度極限是材料所能承受的最大應力。4.簡述提高梁剛度的措施。答案：減小梁的跨度；增大梁的截面慣性矩；選用彈性模量E大的材料；合理布置梁的支座和載荷，減小梁的最大彎矩值。五、討論題（每題5分，共20分）1.討論靜力學公理在工程實際中的應用。答案：二力平衡公理用于分析二力構件，確定其受力；加減平衡力系公理用于力系簡化；力的平行四邊形法則用于力的合成與分解；作用與反作用定律用于分析物體間相互作用，如機械結構受力分析等，確保工程結構安全穩(wěn)定。2.討論梁的內(nèi)力與外力的關系及意義。答案：梁的內(nèi)力（剪力和彎矩）由外力（載荷、支座反力）引起。剪力等于截面一側所有外力在垂直軸線方向投影代數(shù)和，彎矩等于外力對截面形心的力矩代數(shù)和。通過這種關系可計算內(nèi)力，為強度、剛度計算做準備，保障梁正常工作。3.討論圓軸扭轉時切應力分布規(guī)律對軸設計的影響。答案：圓軸扭轉時切應力沿半徑線性分布，圓心處為零，邊緣處最大。設計軸時，可根據(jù)此規(guī)律合理選擇截面尺寸和材料，充分利用材料性能，避免應力集中，同時考慮扭矩大小，確保軸在扭轉時