工程力学试卷及答案.docx

《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RA、RB表示支座A、B处的约束反力，则它们的关系为(C)。
A.RA<RB
B.RA>RB
C.RA=RB
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.2N
D.4N
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)
A.B.C.D.
8.图示矩形截面对z、y两形心轴的惯性矩分别为（D）
A
B
C
D
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）
A B.C D
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.
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Px=___6.86_kN。

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M2=1N.m，试求作用在OA上力偶的力偶矩大小M1和AB所受的力FAB所受的力。各杆重量不计。（15分）
O
A
C
B
M2
M1
30o

解：(1)研究BC杆，受力分析，画受力图：
C
B
M2
30o
FB
FC

列平衡方程：

(2)研究AB（二力杆），受力如图：
A
B
F’B
F’A

可知：
O
A
M1
FA
FO

(3)研究OA杆，受力分析，画受力图：

列平衡方程：

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。
P
30o
3.5m
A
B
C
z
y
No18×2

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
30o
A
C
P
D
SA
YC
XC

由平衡方程求得

(2)作梁的弯矩图和轴力图
35kNm
(+)
x
M
(-)—
34.64kN
x
N

此时横梁发生压弯组合变形，D截面为危险截面，

(3)由型钢表查得No.18工字钢

(4)强度校核

故梁AC满足强度要求。

17.槽形铸铁梁受力如图所示，槽形截面对中性轴z的惯性矩Iz＝40×106mm4，材
料的许用拉应力，材料的许用压应力。试
（1）画出梁的剪力图和弯矩图；
（2）校核此梁的强度。（15分）

（1）支座反力

（4分）

（5分）

（2）

（3分）
（3分）

\此梁不安全。
18.两端铰支压杆，材料为Q235A钢，，长，直径为，承受压力，规定稳定安全系数，校核此压杆的稳定性。（10分）
解：（1）

采用欧拉公式计算临界力

稳定性不足
19.如图所示轴AB上装有两个轮子，C轮和D轮分别作用W、F，轴处于平衡状态。已知C轮直径为，D轮直径为，,轴的许用应力，按第三轻度理论确定轴直径d。（15分）

解：（1）轴CD段为弯扭组合变形，画出弯矩、扭矩图

解得：
（2）扭矩：
弯矩：
（3）按强度公式计算轴径

代入数据：

取