20112012学年第一学期工程力学期末考试模拟(b卷)

《工程力学》期末考试模拟试卷(B卷)

题目 一 二 三 四 总分 核分人 复查人 得分

评卷人 得分

一、选择题（10小题，共20分）

[1]如图所示的系统只受F作用而平衡，欲使A支座约束反力的作用线与AB成30°角，则倾斜面的倾角应为（）。 A、0°B、30° C、45°D、60°

[2]平面力系向点1简化时，主矢FR=0，主矩M1≠0，如将该力系向另一点2简化，则（）。

A、FR=0，M2≠M1B、FR≠0，M2≠M1 C、FR≠0，M2=M1D、FR=0，M2=M1 [3]如图所示，力Ｆ作用在长方体的侧平面内，则以下表述正确的是

A、Fx0,Mx(F)0B、Fy0,My(F)0 C、Fz0,Mz(F)0 D、Fy0,My(F)0

[4]变截面杆如图，设F1、F2、F3分别表示杆件中截面1-1、2-2、3-3上的内力，则下列结论中

哪些是正确的（）。

A、F1≠F2，F2≠F3B、F1=F2，F2>F3 C、F1=F2，F2=F3D、F1=F2，F2[5]图示静不定直杆，AC段为钢，CB段为铝，则A、B端的约束反力FA、FB（图示方向）满足关系（）。

A、FAFBB、FAFBC、FAFBPD、PFAFB

FA FB

[6]等截面圆轴上装有四个皮带轮，则四种方案中最合理方案为()。 A、将C轮与D轮对调；B、将B轮与D轮对调；

C、将B轮与C轮对调；D、将B轮与D轮对调，然后再将B轮与C轮对调。

[7]简支梁AB的跨中C处受集中力P作用，如图(a)所示。若在AB梁上放置短梁DE，并将力

P置于短梁中点处如图(b)所示。则AB梁在a、b两种情况下的最大正应力之比amax/bmax为()。 A、2B、

12C、4D、14

[8]用直径为d的圆形木材切割出一根高h、高b的矩形截面梁，若使梁对z轴的抗弯截面系数为最大，则

hb是()。 A、2.0B、3C、1.5D、2

[9]跨度为4m的简支梁，其剪力图如图所示，下列结论中()是错误的。 A、整个梁上作用有向下的均布载荷q=1kN/m B、支反力均向上，大小分别为3kN，1kN

C、梁上必有集中力偶作用，其合力矩为4kNm D、在x=3m处，弯矩一定最大

[10]图示悬臂梁发生的变形是（）。

A、纯弯曲B、斜弯曲

C、平面弯曲D、拉伸和平面弯曲的组合变形

评卷人 得分

二、填空题（10小题，共2分）

[1]图示均质曲杆ABC，其中AB段长为L，要使BC段保持水平且曲杆保持平衡，则BC段的长度应为（）。

[2]图示结构受矩为M=10KN·m的力偶作用。若a=1m，各杆自重不计。则固定铰支座D的反力的大小为________，方向____________。

ANBaCDaa2a

[3]图示杆件的横截面面积为A，弹性模量为E，则AB、BC段的变形分别为lAB=__________，

lBC=___________。A、B截面的位移分别为A=__________，B=___________。

[4]已知某低碳钢材料的比例极限P200MPa，屈服极限s235MPa，弹性模量

E200GPa。若测得该低碳钢轴向拉伸时的轴向线应变0.001，则横截面上的正应力是_______________。如果加大拉力，轴向线应变增加到0.01，则横截面上的正应力

___________，原因是______________________。

[5]图示螺钉受拉力F作用，螺钉头直径D＝40mm，h=12mm，螺钉杆直径d=20mm，［τ］＝60MPa，［σbs］＝200MPa，［σ］＝160MPa，则螺钉可承受的最大拉力F为()。

[6]长为l，直径为d的圆轴，材料的切变模量为G。受扭转时，测得圆轴表面的纵向线倾斜一微小角度，横截面的最大剪应力max=_________，横截面上的扭矩T=__________，两端

横截面的相对扭转角=__________，单位长度扭转角=___________。

[7]图示矩形截面简支梁受集中力P作用，梁的最大弯曲剪应力max=______________。

[8]左端固定的圆杆受均布的扭转外力偶作用如图所示。1-1横截面上的扭矩是________；在图

示坐标系下，任意x截面上的扭矩是_________；扭矩图的特征是__________。

4kN·m/m1-1x1-1x2m5m

[9]如图所示的圆截面悬臂梁，受集中力作用。(a)当梁的直径减少一倍而其他条件不变时，其

最大弯曲正应力是原来的__________倍，其最大挠度是原来的__________倍；若梁的长度增大一倍，其他条件不变，则其最大弯曲正应力是原来的__________倍，最大挠度是原来的__________倍。

[10]在平面应力状态下，单元体相互垂直平面上的正应力之和等于____________。

评卷人 得分

三、判断（10小题，共10分）

[1]两梁的跨度、承受载荷及支撑相同，但材料和横截面面积不同，因而两梁的剪力图和弯矩图不一定相同。（） [2]不论单元体处于何种应力状态，其最大切应力均等于

12(13)。（） [3]矩形截面杆自由扭转时,横截面上的剪应力呈线性分布.() [4]偏心拉压杆件中性轴的位置，取决于梁的截面的几何形状与尺寸和载何作用点的位置，而与载荷的大小无关。（）

[5]力对于一点的矩在一轴上投影等于该力对于该轴的矩。（） [6]在平面任意力系中，若其力多边形自行闭合，则力系平衡。（）

[7]力有两种作用效果，即力可以使物体的运动状态发生变化，也可以使物体发生变形。() [8]简支梁的支座上作用集中力偶M，当跨长L改变时，梁内最大剪力发生改变，而最大弯矩不改变。（） [9]压杆失稳的主要原因是临界压力或临界应力，而不是外界干扰力。（） [10]杆件伸长后，横向会缩短，这是因为杆有横向应力存在。（）

评卷人 得分

四、解答题（4小题，共50分）

[1]如题所示，曲杆ABC与直杆AED用铰A及连杆DC相连，轮C重不计。已知：R=1m，EG段绳水平，P=100Kn，L=1m,，各杆重均不计。试求：①DEA杆在D、A两处所受的约束力；②CBA杆在B、A两处所受的约束力。(10分)

[2]如图示三角托架，AC为刚性梁，BD为斜撑杆，问斜撑杆与梁之间夹角应为多少时斜撑杆

重量为最轻？(10分)

[3]图示一圆截面杆，左端固定，右端自由，在全长范围内受均布力偶矩作用，其集度为me。设杆的材料的切变模量为G，截面的极惯性矩为Ip，杆长为l。试求自由端的扭转角B。(10分)

[4]工字形钢梁，截面尺寸如图所示，已知Iz=1184cm2，材料容许应力[]=170MPa，梁长6m，支座B的位置可以调节，试求：

（1）最大容许载荷及支座B的位置；

（2）在最大容许载荷q作用下，梁中横截面上的最大剪应力。 （注：可用AB跨中截面弯矩代替Mmax）(20分)