大學工程力學試題及答案

大學工程力學試題及答案

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.作用于剛體上的力，可沿其作用線移到剛體上的任意一點，而不改變該力對剛體的作用效應，這一原理稱為（）A.二力平衡公理B.加減平衡力系公理C.力的可傳性原理D.作用力與反作用力公理3.平面匯交力系平衡的必要和充分條件是該力系的（）為零。A.合力B.合力偶C.主矢D.主矩4.梁在集中力作用的截面處，它的內力圖（）A.剪力圖有突變，彎矩圖有尖點B.剪力圖有突變，彎矩圖有突變C.剪力圖有尖點，彎矩圖有突變D.剪力圖有尖點，彎矩圖有尖點5.低碳鋼材料在拉伸試驗過程中，不發生明顯的塑性變形時，承受的最大應力應當小于的數值，有以下四種答案，正確的是（）A.比例極限B.屈服強度C.強度極限D.許用應力6.圓截面桿受扭時，橫截面上的切應力分布規律是（）A.均勻分布B.線性分布，中性軸處為零，邊緣處最大C.拋物線分布D.雙曲線分布7.兩根細長壓桿，材料及約束情況均相同，若兩桿的臨界應力相等，則兩桿的（）A.長度相等B.截面面積相等C.柔度相等D.慣性矩相等8.材料的塑性指標有（）A.比例極限和彈性模量B.屈服強度和抗拉強度C.伸長率和斷面收縮率D.彈性極限和泊松比9.構件在外力作用下（）的能力稱為強度。A.抵抗破壞B.抵抗變形C.保持平衡D.保持形狀10.軸向拉壓桿，正應力最大的截面和剪應力最大的截面（）A.分別是橫截面、45°斜截面B.都是橫截面C.分別是45°斜截面、橫截面D.都是45°斜截面答案：1.C2.C3.A4.A5.B6.B7.C8.C9.A10.A多項選擇題（每題2分，共20分）1.下列屬于工程力學研究內容的有（）A.物體的受力分析B.力系的簡化C.構件的強度、剛度和穩定性D.結構的受力性能E.材料的力學性能測試2.關于力的基本性質，以下說法正確的是（）A.二力平衡公理適用于剛體B.作用力與反作用力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上C.加減平衡力系公理適用于任何物體D.力的可傳性原理適用于剛體E.力的合成與分解遵循平行四邊形法則3.平面力系向一點簡化的結果可能是（）A.一個主矢B.一個主矩C.一個主矢和一個主矩D.平衡E.一個合力4.梁彎曲時，其橫截面上的內力有（）A.軸力B.剪力C.扭矩D.彎矩E.力偶5.影響桿件臨界應力的因素有（）A.材料性質B.桿件長度C.桿件截面形狀和尺寸D.桿件的約束條件E.外力大小6.下列關于材料力學性能的說法，正確的是（）A.彈性模量反映材料抵抗彈性變形的能力B.泊松比是橫向應變與縱向應變的比值C.屈服強度是材料開始產生明顯塑性變形時的應力D.抗拉強度是材料在拉伸過程中所能承受的最大應力E.韌性材料和脆性材料的區別在于其塑性指標的大小7.提高梁彎曲強度的措施有（）A.合理安排梁的支座B.合理布置載荷C.選擇合理的截面形狀D.增大梁的跨度E.采用變截面梁8.軸向拉壓桿的強度條件可以解決的問題有（）A.強度校核B.設計截面尺寸C.確定許可載荷D.計算變形量E.分析應力分布9.以下關于扭轉的說法正確的是（）A.圓軸扭轉時橫截面上只有切應力B.扭轉切應力在橫截面上沿半徑線性分布C.最大扭轉切應力發生在圓軸的表面D.圓軸扭轉的強度條件是最大工作切應力不超過許用切應力E.圓軸扭轉的剛度條件是單位長度扭轉角不超過許用單位長度扭轉角10.關于壓桿穩定，下列說法正確的是（）A.壓桿的臨界力與壓桿的長度、截面形狀和尺寸、約束條件等有關B.壓桿的柔度越大，臨界應力越小C.細長壓桿、中長壓桿和短粗壓桿的臨界應力計算方法不同D.提高壓桿穩定性的措施包括減小壓桿長度、加強約束等E.壓桿穩定是指壓桿在軸向壓力作用下保持直線平衡狀態的能力答案：1.ABCD2.ABDE3.ABCD4.BD5.ABCD6.ACDE7.ABCE8.ABC9.ABCDE10.ABCDE判斷題（每題2分，共20分）1.剛體是在力的作用下，其內部任意兩點之間的距離始終保持不變的物體。（）2.力的大小、方向和作用點稱為力的三要素。（）3.平面匯交力系平衡的幾何條件是該力系的力多邊形自行封閉。（）4.梁的剪力圖和彎矩圖與梁的材料無關。（）5.材料的彈性模量E越大，則在相同外力作用下產生的彈性變形越小。（）6.圓軸扭轉時，橫截面上的扭矩與外力偶矩大小相等。（）7.壓桿的臨界力與作用在壓桿上的實際載荷大小有關。（）8.脆性材料的抗壓強度一般遠大于其抗拉強度。（）9.軸向拉壓桿的正應力與軸力成正比，與橫截面面積成反比。（）10.提高梁的抗彎剛度可以減小梁的變形。（）答案：1.√2.√3.√4.√5.√6.√7.×8.√9.√10.√簡答題（每題5分，共20分）1.簡述力的平移定理。答案：作用于剛體上的力F，可以平移到剛體上的任意一點O，但必須同時附加一個力偶，這個附加力偶的矩等于原來的力F對新作用點O的矩。2.簡述梁彎曲時正應力和剪應力的分布規律。答案：正應力沿梁截面高度線性分布，中性軸處為零，離中性軸越遠正應力越大；剪應力沿截面高度呈拋物線分布，中性軸處剪應力最大，上下邊緣處剪應力為零。3.簡述低碳鋼拉伸試驗經歷的四個階段。答案：彈性階段，應力與應變呈線性關系；屈服階段，應力變化不大但應變急劇增加；強化階段，應力應變繼續增加；頸縮階段，出現頸縮現象，應力下降直至斷裂。4.簡述提高壓桿穩定性的措施。答案：減小壓桿長度，如合理布置支座；加強約束，提高約束的剛性；選擇合理的截面形狀，增大慣性矩；選用彈性模量E大的材料。討論題（每題5分，共20分）1.討論在工程實際中，如何根據不同結構和受力情況選擇合適的材料？答案：對于受拉構件，選塑性好的材料，如低碳鋼，保證破壞前有明顯變形預警；受壓構件，脆性材料抗壓強也適用，如鑄鐵。受交變載荷，選疲勞性能好的材料。還需考慮成本、加工難易等因素。2.討論梁的合理受力形式對工程結構設計的重要性。答案：合理受力形式可降低梁的最大彎矩值，減少應力集中，充分發揮材料性能，提高梁的承載能力，降低材料消耗和成本。同時，能有效控制梁的變形，保證結構正常使用，提高結構安全性和可靠性。3.討論在設計軸類零件時，如何考慮軸的扭轉強度和剛度要求？答案：設計時先根據扭矩計算最大工作切應力，按扭轉強度條件確定軸的最小直徑。對于剛度要求高的