北京交通大学《工程力学》期末考试必备题集

奥鹏期末考核

36424–北京交通大学《工程力学》奥鹏期末考试题库合集

单选题：
（1）不同材料的甲、乙两杆，几何尺寸相同，则在受到相同的轴向拉力时，两杆的应力和变形的关系为（ ）。
A.应力和变形都相同
B.应力不同，变形相同
C.应力相同，变形不同
D.应力和变形都不同
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（2）T型铸铁梁，承受正弯矩的条件下，下列放置中，（ ）强度最高。
A.
B.
C.
D.
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（3）依据力的可传性原理，下列说法正确的是（ ）
A.力可以沿作用线移动到物体内的任意一点。
B.力可以沿作用线移动到任何一点。
C.力不可以沿作用线移动。
D.力可以沿作用线移动到刚体内的任意一点
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（4）应力与内力的关系说法正确的是（ ）
A.内力大于应力；
B.应力是内力的分布集度；
C.内力是矢量，应力是标量；
D.内力等于应力的代数和
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（5）平面一般力系简化的结果，若主矢等于零，主矩也等于零，则力系（ ）
A.平衡
B.为一个力
C.为一个力偶
D.为一个力加上一个力偶
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（6）如图所示杆件受力，1-1、2-2、3-3截面上轴力分别是（ ）
A.0，F，0
B.-4F，4F，3F
C.0，4F，3F
D.0，4F，3F
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（7）等直圆轴纯扭转时其横截面上,下列说法正确的是( )。
A.既有正应力,又有切应力
B.只有正应力,无切应力
C.既无正应力,又无切应力
D.只有切应力,无正应力
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（8）铸铁试件轴向拉伸破坏是( )。
A.沿横截面拉断
B.沿45o斜截面拉断
C.沿横截面剪断
D.沿45o斜截面剪断
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（9）
A.
B.
C.
D.
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（10）圆轴扭转时,表面上任一点处于( )应力状态。
A.单向
B.二向
C.三向
D.零
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（11）判断下列关于轴向拉压杆的说法正确的是( )。
A.若杆内各点位移均为零,则杆无变形
B.若杆的总伸长量为零,则各截面无位移
C.若某一段杆内变形为零,则该段内各截面无位移
D.若某一截面位移为零,则该截面上各点无应力
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（12）整根承受均布载荷的简支梁,在跨度中间处( )。
A.剪力最大,弯矩等于零
B.剪力等于零,弯矩也等于零
C.剪力等于零,弯矩为最大
D.剪力最大,弯矩也最大
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（13）
A.
B.
C.
D.
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（14）在关于变形与位移的下述说法中,( )是错误的。
A.若物体产生位移,则必定同时产生变形
B.若物体各点均无位移,则必定无变形
C.物体的变形与位移取决于外力的大小和方向
D.位移的大小取决于物体的变形和约束情况
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（15）细长压杆的(???),则其临界应力越大。
A.弹性模量E越大或柔度越小
B.弹性模量E越大或柔度越大
C.弹性模量E越小或柔度越大
D.弹性模量E越小或柔度越小
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（16）T型铸铁梁,承受正弯矩的条件下,下列放置中,( )强度最高。
A.
B.
C.
D.
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（17）应力与内力的关系说法正确的是( )。
A.内力大于应力
B.应力是内力的分布集度
C.内力是矢量,应力是标量
D.内力等于应力的代数和
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（18）梁在纯弯曲时,横截面上( )。
A.正应力不等于零,剪应力等于零
B.正应力等于零,剪应力不等于零
C.正应力、剪应力均不等于零
D.正应力、剪应力均等于零
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（19）两根直径相同而长度及材料不同的圆轴,在相同扭矩作用下,其最大切应力和单位长度扭转角之间的关系是( )。
A.
B.
C.
D.
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（20）铸铁是一种典型的脆性材料,其抗拉性能( )其抗压性能
A.优于
B.差于
C.等于
D.无法判断
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（21）某细长圆截面压杆的长度、材料和杆端约束情况均保持不变,若将其横截面直径缩小一半,则该压杆的临界载荷将变为原压杆的( )。
A.1/2
B.1/4
C.1/8
D.1/16
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（22）重物自由落下冲击弹性被冲击物,若被冲击物的刚度提高,其他条件不变,则冲击动荷系数将( )。
A.增大
B.不变
C.减小
D.不确定
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（23）cr=2E/2cr=2E/2,它的适用范围是临界应力不超过材料的( )。
A.屈服极限
B.比例极限
C.强度极限
D.持久极限
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（24）图示结构中属于超静定结构的是( )。
A.
B.
C.
D.
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（25）三直角折杆AB、BC、BD连接如题3图示,不计自重。其中属二力杆的杆件是( )。
A.AB杆
B.BC杆
C.AB杆和BC杆
D.BD杆
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（26）当轴传递的功率不变时,该轴所承受的外力偶矩M与其转速成( )。
A.正比
B.反比
C.二次函数关系
D.三次函数关系
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（27）图示空心圆轴扭转时受扭矩T(即Mn)作用,横截面切应力分布的正确表达应为( )。
A.
B.
C.
D.
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（28）平面汇交力系独立的平衡方程式有( )
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
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（29）挤压强度条件是,挤压应力不得超过材料的( )
A.许用挤压应力
B.极限挤压应力
C.最大挤压应力
D.破坏挤压应力
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（30）实心圆轴直径为d,所受扭矩为T,轴最大剪应力多大?( )。
A.16 T/d3
B.32 T/d3
C.8 T/d3
D.64 T/d3
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（31）材料不同的两根受扭圆轴,其直径和长度均相同,在扭矩相同的情况下,它们的最大切应力和相对扭转角之间的关系正确的是( )。
A.最大切应力相等,相对扭转角相等
B.最大切应力相等,相对扭转角不相等
C.最大切应力不相等,相对扭转角相等
D.最大切应力不相等,相对扭转角不相等
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（32）梁截面面积相同时,其截面的抗弯能力( )。
A.工字形矩形圆形
B.矩形工字形圆形
C.圆形矩形工字形
D.工字形圆形矩形
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（33）如图所示,轴向拉压杆件AB段的轴力为( )。
A.5P
B.2P
C.-3P
D.3P
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（34）下图所示力偶对A点之矩应是( )。
A.0
B.+1.5KN?M
C.-1.5KN?M
D.+1 KN?M
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（35）平面任意力系独立平衡方程的数目( )。
A.2个
B.3个
C.6个
D.1个
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（36）F1 ,F2 两力对某一刚体作用效应相同的充要条件是()。
A.F1 ,F2 两力大小相等
B.F1 ,F2 两力大小相等,方向相同,作用在同一条直线上
C.F1 ,F2 两力大小相等,方向相同,且必须作用于同一点上
D.力矢F1 与力矢F2相等
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（37）已知F1,F2,F3,F4 为作用在一刚体上的平面汇交力系,其力矢之间的关系有如图所示的关系,所以()。
A.
B.
C.
D.
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（38）力偶对刚体产生下列哪种运动效应()。
A.既能使刚体转动,又能使刚体移动
B.与力产生的效应,有时可以相同
C.只可能使刚体移动
D.只可能使刚体转动
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（39）对任何一个平面力系()。
A.总可以用一个力与之平衡
B.总可以用一个力偶与之平衡
C.总可以用合适的两个力与之平衡
D.总可以用一个力和一个力偶与之平衡
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（40）关于确定截面内力的截面法的适用范围有下列四种说法,其中正确的方法是()。
A.适用于等截面直杆
B.适用于直杆承受基本变形
C.适用于不论基本变形还是组合变形,但限于直杆的横截面
D.适用于不论是等截面或变截面,直杆或曲杆,基本变形或组合变形,横截面或任意截面
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（41）在连接件上,剪切面和挤压面分别()于外力方向。
A.垂直、平行
B.平行、垂直
C.平行
D.垂直
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（42）如图所示,在力平行四边形中,表示力F1 和力F2 的合力R的图形是()。
A.
B.
C.
D.
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（43）如图所示的力三角形中,表示力F1 和力F2 和合力R的图形是()。
A.
B.
C.
D.
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（44）R是两力的合力,用矢量方程表示为R=F1+F2,则其大小之间的关系为()。
A.必有R= F1+F2
B.不可能有R= F1+F2
C.必有R F1,R F2
D.可能有R F1,R F2
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（45）加减平衡力系公理适用于()。
A.刚体
B.变形体
C.刚体及变形体
D.刚体系统
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（46）“二力平衡公理”和“力的可传性原理”适用于()。
A.任何物体
B.固体
C.弹性体
D.刚体
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（47）如图所示,插销穿过水平位置的平板上的圆孔,在其下端受有一拉力F,该插销的剪切面面积和挤压面面积分别等于()。
A.最大拉应力相等,挤压应力不等
B.拉应力不等,挤压应力相等
C.最大拉应力和挤压应力都相等
D.最大拉应力和挤压应力都不等
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（48）如图所示,一力F作用于P点,其方向水平向右,其中,a,b,为已知,则该力对O点的矩为()。
A.
B.
C.
D.
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（49）
A.
B.
C.
D.
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（50）
A.OA段是弹性变形,AB段是塑性变形
B.OA段是塑性变形,AB段是弹性变形
C.
D.
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（51）如图所示,在平板和受拉螺栓之间垫一个垫圈。可以提高()强度。
A.螺栓的拉伸
B.螺栓的剪切
C.螺栓的挤压
D.平板的挤压
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（52）单位长度扭转与()无关。
A.杆的长度
B.扭矩
C.材料性质
D.截面几何性质
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（53）在横向力作用下,发生平面弯曲时,横截面上的最大正应力点和最大切应力点的应力情况是()。
A.最大正应力点的切应力一定为零,最大切应力点的正应力不一定为零
B.最大正应力点的切应力一定为零,最大切应力点的正应力也一定为零
C.最大切应力点的正应力一定为零,最大正应力点的切应力也一定为零
D.最大正应力点的切应力和最大切应力点的正应力都不一定为零
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（54）如图所示的某平面汇交力系中四力之间的关系是()。
A.F1+F2+F?3+F4=0
B.F1+F3=F4-F2
C.F1=F2+F3+F4
D.F1+F2=F3+F4
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（55）如图所示的结构,在铰A处挂一重物,已知W=15kN,各杆自重不计,则AB杆的受力大小为()。
A.
B.
C.
D.
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（56）力偶对物体产生的运动效应为()。
A.只能使物体转动
B.只能使物体移动
C.既能使物体转动又能使物体移动
D.它与力对物体产生的运动效应有事相同,有时不同
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（57）力偶对物体的作用效应,决定于()。
A.力偶矩的大小
B.力偶的转向
C.力偶的作用平面
D.力偶矩的大小、力偶的转向和力偶的作用平面
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（58）如图所示,一平面力系向0点简化为一主矢R’和主矩M0,若进一步简化为一合力,则合力R为()。
A.
B.合力矢R位于O
C.
D.
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（59）延伸率取值为()的材料称为塑性材料。
A.5%
B.5%
C.4%
D.4%
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判断题：
（1）主应力就是通过一点所有斜截面上正应力的极值,或者说是剪应力为零的面上的正应力。
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（2）非圆截面杆不能应用圆截面杆扭转切应力公式,是因为非圆截面杆扭转时“平截面假设”不能成立。
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（3）因为构件是变形固体,在研究构件平衡时,应按构件变性后的尺寸进行计算。
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（4）力对点之矩与矩心位置有关,而力偶矩则与矩心位置无关。
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（5）集中力所在截面上,剪力图在该位置有突变,且突变奥鹏期末考核的大小等于该集中力。
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（6）构件只要具有足够的强度,就可以安全、可靠的工作。
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（7）二梁的材料、轴向与截面形状尺寸均相同。如果在外载荷作用下具有相同的弯矩方程M(x),则此二梁的弯曲变形和位移完全相同。
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（8）随着压杆柔度的减小,它的临界载荷会越来越高。
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（9）梁产生纯弯曲时,过梁内任一点的任一截面上的剪应力都等于零
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（10）低碳钢试件在拉断时的应力为其强度极限
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（11）若在一段梁上作用着均布载荷,则该段梁的弯矩图为倾斜直线。
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（12）无论杆件产生多大的变形,胡克定律都成立。
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（13）用截面法求内力时,同一截面上的内力,由于所取对象不同,得到的内力大小和正负号也不相同。( )
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（14）当杆件受拉而伸长时,轴力背离截面,轴力取负号。( )
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（15）平面弯曲时,所有的荷载作用在纵向对称面内,且各力的作用线垂直与轴线。( )
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（16）当剪力不为零时,离中性轴越远,弯曲剪应力的绝对值越小。( )
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（17）压杆的柔度越大,压杆的稳定性越差。( )
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（18）弯曲应力有正应力和剪应力之分。一般正应力由弯矩引起,剪应力由剪力引起。( )
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（19）二个力在同一坐标系上的投影完全相等,则这二个力不一定相等( )
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（20）两物体间相互作用的力,总是大小相等、方向相反、沿同一直线,作用在同一物体上。( )
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（21）梁上任一截面的弯矩等于该截面任一侧所有外力对形心之矩的代数和。( )
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（22）胡克定律表明,在 受力范围内,应力与应变成正比。( )
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（23）改善支承情况,加强杆端约束,可以提高压杆的稳定性。( )
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（24）弯矩图上的极值,就是梁内最大的弯矩。( )
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（25）梁的弯曲正应力比弯曲切应力大得多,但是通常计算梁的变形时不略去切应力引起的变形。()
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（26）梁在纯弯曲时,其轴线变成了一条圆弧线。()
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（27）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。()
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（28）若物体产生位移,则必同时产生变形。()
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（29）一般情况下,力系的主矩随简化中心的不同而变化。()
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（30）力偶不是基本力学量,因为构成力偶的两力为基本量。()
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（31）力沿某轴分力的大小不总是等于该力在同一轴上的投影的绝对值。()
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（32）自由刚体受到力偶作用时总绕力偶臂中点转动。()
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（33）对于脆性材料,压缩强度极限比拉伸强度极限高出许多。()
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（34）当杆件受扭时,横截面上的最大切应力发生在距截面形心最远处。()
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（35）平面图形对过一点的主惯性矩是图形对该点所有轴的惯性矩的极值。()
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（36）平面弯曲变形的特征是梁在弯曲变形后的轴线与载荷作用面同在一个平面内。()
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填空题：
（1）图中分布力的合力为##，合力作用线与点A距离为##，对点B之矩为##。
1、
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2、
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3、
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（2）由链条、带、钢丝绳等构成的约束称为柔体约束，这种约束的特点：只能承受##不能承受##，约束力的方向沿##的方向。
1、
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2、
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3、
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（3）矩形截面梁的横截面高度增加到原来的两倍，最大正应力是原来的##倍。
1、
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（4）一般情况下，直梁平面弯曲时，对于整个梁来说##上的正应力为零；对于梁的任意截面来说##上的正应力为零。
1、
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2、
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（5）图所示，梁最大拉应力的位置在##点处。
1、
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（6）一物块重600N，放在不光滑的平面上，摩擦系数f=0.3，在左侧有一推力150N，物块有向右滑动的趋势Fmax=##,所以此物块处于静止状态，而其F=##。
1、
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2、
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（7）矩形截面梁的横截面高度增加到原来的两倍,最大正应力是原来的??##??倍。
1、
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（8）一物块重600N,放在不光滑的平面上,摩擦系数f=0.3,在左侧有一推力150N,物块有向右滑动的趋势Fmax=##,所以此物块处于静止状态,而其F=150N。

1、
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（9）根据约束情况的不同,静定简单梁可分为:##、外伸梁、悬臂梁三种常见形式
1、
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（10）如图示阶梯形杆总变形量##。
1、
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（11）在工程上,主要承受##变形的细长杆件,称为轴。
1、
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（12）刚体在作平动过程中,其上各点的##相同,每一瞬时,各点具有相同的速度和加速度。。
1、
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（13）一般情况下,直梁平面弯曲时,对于整个梁来说##上的正应力为零;对于梁的任意截面来说中性轴上的正应力为零
1、
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（14）AB杆质量为m,长为L,曲柄O1A、O2B质量不计,且O1A=O2B=R,O1O2=L,当=60时,O1A杆绕O1轴转动,角速度为常量,则该瞬时AB杆应加的惯性力大小为##,方向为过质心C平行O1A指向向下。
1、
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（15）使材料丧失正常工作能力的应力称为极限应力。工程上一般把##作为塑性材料的极限应力;对于脆性材料,则把抗拉和抗压强度b作为极限应力。
1、
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（16）为保证工程结构或机械的正常工作,构件的刚度要求是指构件应具有足够的 ##_的能力。
1、
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（17）一般情况下,直梁平面弯曲时,对于整个梁来说 ## 上的正应力为零;对于梁的任意截面来说 ## 上的正应力为零。
1、
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2、
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（18）在画受力图时,一定要先取分离体,只有把施力物体和 ## 分离开来,才能将它们之间的机械作用以力代替。
1、
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（19）度量梁弯曲变形的两个基本量是挠度和##。
1、
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（20）约束力的作用方向总是与约束所能限制的运动方向 ## 。
1、
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（21）扭矩的正负可用 ## 确定。
1、
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（22）常衡量材料塑性性能的两个指标是 ## 和 ## 。
1、
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2、
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（23）关于材料的基本假设有##、##和各向同性。
1、
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2、
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（24）如图所示的拉杆受力图,其上的剪切切面面积是##,挤压面积是##。
1、
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2、
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（25）梁截面上弯矩正负号规定:当截面上的弯矩使其所在微段梁凹向下弯曲时为##。
1、
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（26）对于图所示单向与纯剪切组合应力状态,其相当应力##,##.
1、
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2、
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（27）平面任意力系的平衡方程,也可以是任取A、B两点为矩心而建成两个力矩方程,但是A、B两点的连线不能与力系的各力##。
1、
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（28）确定许用应力时,对于脆性材料为##限应力,而塑性材料为 ##极限应力。
1、
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2、
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计算题：
（1）图所示由5根圆钢组成正方形结构，载荷P=50KkN，l=1000mm，杆的直径d=40mm，联结处均为铰链。已知材料E=200GPa，p=200MPa，s=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，稳定安全系数nst=2.5，[]=140MPa。试校核1杆是否安全。
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（2）由三根木条胶合而成的悬臂梁截面尺寸如图所示，跨度l=1 m。若胶合面上的许用切应力为0.34 MPa，木材的许用弯曲正应力为[]=10 MPa，许用切应力为[]=1 MPa，试求许可载荷P。
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（3）试求图示梁支座的约束力（力的单位为kN，力偶矩的单位为kNm，长度单位为m，分布载荷集度为kN/m）。
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（4）矩形截面直杆受纯扭转如图所示。已知杆长，横截面高度，宽度，所受扭矩，材料的切变模量，试求横截面上最大切应力及截面边缘线上短边中点的切应力和扭转角。
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（5）铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示，C为截面形心。已知Iz=60125000mm4，yC=157.5mm，材料许用压应力[c]=160MPa，许用拉应力[t]=40MPa。试求：①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件校核梁的强度。
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（6）图示阶梯形圆截面杆，承受轴向载荷F1=50?kN与F2作用，AB与BC段的直径分别为d1=20mm和d2=30mm,欲使AB与BC段横截面上的正应力相同，试求载荷F2之值。
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（7）图示外伸梁由铸铁制成,截面形状如图示。已知Iz=4500cm4,y1=7.14cm,y2=12.86cm,材料许用压应力[c]=120MPa,许用拉应力[t]=35MPa,a=1m。试求:(1)画梁的剪力图、弯矩图。(2)按正应力强度条件确定梁截荷P
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（8）图所示由5根圆钢组成正方形结构,载荷P=50KkN,l=1000mm,杆的直径d=40mm,联结处均为铰链。已知材料E=200GPa,p=200MPa,s=235MPa,a=304MPa,b=1.12MPa,稳定安全系数nst=2.5,[]=140MPa。试校核1杆是否安全。
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（9）铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示,C为截面形心。已知Iz=60125000mm4,yC=157.5mm,材料许用压应力[c]=160MPa,许用拉应力[t]=40MPa。试求: ①画梁的剪力图、弯矩图。 ②按正应力强度条件校核梁的强度。
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（10）图示托架中,CD杆视为刚性杆,AB杆直径d=40mm, 长度l=800mm, 材料为Q235钢。试求:(1)托架的临界载荷Fcr ; (2)若已知F=60kN,AB杆规定的稳定安全系数nst=2,试校核托架
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（11）如图所示,等直杆AD,左端固定,F1=100KN,F2=80KN,F3=60KN,求各段杆的轴力,做出轴力图。
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即FN+F1-F2+F3=0 得FN= -F1+F2-F3=-100+80-60=-80kN
结果为负号,说明支座反力水平向左。
(2)分段计算轴力。AB段,取左段为隔离体:
即N1-FN=0 N1 =FN=80kN(内力为拉力)
BC段,取左段为隔离体:
即N2+F1-FN=0 N2= FN-F1=-20 kN(内力为拉力)
CD段,取右段为隔离体:
即-N3+F3=0 N3=F3=60 kN
(3)做轴力图

（12）20a工字钢梁的支承和受力情况如图所示,若[ ]=160 MPa,试求许可载荷。
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（13）图所示平面直角刚架ABC在水平面xz内,AB段为直径d=20mm的圆截面杆。在垂直平面内F1=0.4kN,在水平面内沿z轴方向F2=0.5kN,材料的[]=140MPa。试求:①作AB段各基本变形的内力图。②按第三强度理论校核刚架AB段强度。
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（14）图所示结构,载荷P=50KkN,AB杆的直径d=40mm,长度l=1000mm,两端铰支。已知材料E=200GPa,p=200MPa,s=235MPa,a=304MPa,b=1.12MPa,稳定安全系数nst=2.0,[]=140MPa。试校核AB杆是否安全。
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（15）
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（16）
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（17）一木桩受力如图所示。柱的横截面为边长200mm的正方形,材料可认为符合胡克定律,其弹性模量E=10GPa。如不计柱的自重,试求:(1) 作轴力图(2) 各段柱横截面上的应力(3) 各段柱的纵向线应变(4) 柱的总变形
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（18）试校核图示连接销钉的剪切强度。已知F=100KN,销钉直径d=30mm,材料的许用剪切力[]=60Mpa,若强度不够,应改用至少多大直径的销钉?
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