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《工程力学》模拟试卷A卷及答案

题号一二三四五六七八九总分

得分

一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）
1.某简支梁AB受载荷如图所示，现分别用R、R表示支座A、B处的约束
AB
反力，则它们的关系为(C)。
A.R<R
AB
B.R>R
AB
C.R=R
AB
D.无法比较
D.作用线沿过B的铅垂线
2.图示平面机构，正方形平板与直角弯杆ABC在C处铰接。平板在板面内受矩
为M=8N·m的力偶作用，若不计平板与弯杆的重量，则当系统平衡时，直角
弯杆对板的约束反力大小为(C)
A.2N
B.4N
C.22N
D.42N
3.平面平行力系合成的结果是(D)
A.合力B.合力偶C.主矩D.主矢和主矩
4.一折杆受力如图所示。其中AB杆的变形为(B)
A.扭转
B.弯曲与扭转组合
C.弯曲
D.弯曲与弯曲
5.判断压杆属于细长杆、中长杆、还是短粗杆的依据是.(A)
A．柔度B．长度C．横截面尺寸D．临界应力

，

6.图示轴向受力杆件中n-n截面上的轴力为(C)

A.-3PB.-4PC.+4PD.+8P

7.图示受扭圆杆中的最大剪应力为(C)
16m32m48m
64m
A.d3B.d3C.d3D.
d3
8.图示矩形截面对z、y两形心轴的惯性矩分别为（D）
11
AIbh2,Ihb2
z12y12
11
BIhb2,Ibh2
z12y12
11
CIhb3,Ibh3
z12y12
11
DIbh3,Ihb3
z12y12

9.某直梁横截面面积一定，下图所示的四种截面形状中，抗弯能力最强（B）

A．矩形B．工字形C．圆形D．正方形
10．拉压胡克定律σ=Eε的另一表达式为（D）
FlFl
ANB.C；DlN
AlEA

，

二、填空题(本大题共4小题，每空2分，共10分)
11.图示杆件剪切面的面积为___dt____。

12.胡克定律σ=Eε只在σ≤___________时才成立.
P
13.作用于平面内A点的力F=10kN，如图示，向距A点为
100cm的O点平移后，得到主矢量的大小为__10kN___和
主矩大小为___5Kn.m_____。
14.图示斜五面体OABCDE沿坐标轴正向三个棱边的长度
OA＝4，OC＝3，OE＝3（单位m），斜平面ABDE沿对角线EB
间作用一力P＝10kN，
则该力在x轴上的投影P=___6.86_kN。
x

三、计算题(本大题共5小题，共70分)
15.四杆机构在图示位置平衡。已知OA=60cm，BC=40cm，作用BC上的力偶的力
偶矩大小为M=1N.m，试求作用在OA上力偶的力偶矩大小M和AB所受的力
21
F所受的力。各杆重量不计。（15分）
AB
AB
30o
CM
2
M
1

O

，

解：(1)研究BC杆，受力分析，画受力图：
B
F
B
30o
FC
CM
2

列平衡方程：

M0FBCsin30oM0
B2
M1
F25N
BBCsin30o0.4sin30o
(2)研究AB（二力杆），受力如图：

F’F’
AABB

可知：

F'F'F5NAF
ABBA
(3)研究OA杆，受力分析，画受力图：

M
1

FO
列平衡方程：O

M0FOAM0
A1

MFOA50.63Nm
1A

，

16.图示起重架的最大起吊重量（包括行走小车等）为P=40kN，横梁AC由两
根No18槽钢组成，材料为Q235钢，许用应力[]=120MPa。试校核梁的
强度。

B

z

30o
Ay
C
P
3.5mNo18×2
解：(1)受力分析
当小车行走至横梁中间时最危险，此时梁AC的受力为
YS
CA
X30o
A

CDP

由平衡方程求得

M0Ssin30o3.5P1.750SP40kN
CAA

X0XScos30o0XScos30o34.64kN
CACA
1
M0Y3.5P1.750YP20kN
ACC2
(2)作梁的弯矩图和轴力图
M
35kNm

(+)
x

N

(-)x

34.64kN—

，

此时横梁发生压弯组合变形，D截面为危险截面，

N34.64kNM35kN.m
max
(3)由型钢表查得No.18工字钢

W152cm3A29.299cm2
y
(4)强度校核

NM34.6410335103
max
maxcmax
2A2W229.2991042152106
y
5.9115.1121MPa1.05[]

故梁AC满足强度要求。