工程力学期末考试模拟试卷(A卷)
2009-2010学年二学期工程力学期末考试模拟试卷(A 卷)
一、选择题（10小题，共20分）
[1] 三力平衡汇交定理是（ ）。
A 、共面不平行的三个力相互平衡必汇交于一点；
B 、共面三力若平衡，必汇交于一点；
C 、若三力汇交于一点，则这三个力必互相平衡；
D 、若三力作用在同一平面内，则这三个力必互相平衡。
[2] 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°
[3] 平面力系向点1简化时，主矢F R ′=0，主矩 M 1≠0，如将该力系向另一点2简化，则（ ）。
A 、F R ′=0，M 2≠M 1
B 、F R ′=0，M 2≠M 1
C 、F R ′≠0，M 2=M 1
D 、F R ′=0，M 2=M 1
[4] 若将图（a ）中段内均分布的外力用其合力代替，并作用于C 截面处，如图（b ）所示，则轴力发生改变的为（ ）。
A 、A
B 段 B 、B
C 段 C 、C
D 段 D 、三段均发生改变
[5] 阶梯杆ABC 受拉力P 作用，如图所示。AB 段的横截面积为A 1，BC 段的横截面积为A 2，
各段杆长均为L ，材料的弹性模量为E ．此杆的最大线应变εmax 为（ ）
。 A 、12P P EA EA + B 、1222P P EA EA + C 、2P EA D 、1
P EA
[6] 图示等直圆轴，若截面B 、A 的相对扭转角φAB =0，则外力偶M 1和M 2的关系为（ ）。
A 、M 1= M 2
B 、M 1= 2M 2
C 、M 2= 2M 1
D 、M 1= 3M 2
[7] 剪力图如图所示，作用于截面B 处的集中力（ ）。
A 、大小为3KN ，方向向上
B 、大小为3KN ，方向向下
C 、大小为6KN ，方向向上
D 、大小为6KN ，方向向下
Fs [8] 一悬臂梁如图所示，当集中力P 按理论力学中力的平移定理在AB 段上作等效移动时，A 截面的（ ）。
A 、挠度和转角都改变
B 、挠度和转角都不变
C 、挠度改变，转角都不变
D 、挠度不变，转角改变
[9] 用吊索将一工字钢吊起，如图所示，在自重和吊力作用下，AB 段发生的变形是（ ）。 A 、单向压缩 B 、平面弯曲 C 、 压弯组合 D 、斜弯曲
[10] 若cr σ表示受压杆件的临界应力，则下列结论中正确的是（ ）。
A 、cr σ不应大于材料的比例极限p σ
B 、cr σ不应大于材料的弹性极限e σ
C 、cr σ不应大于材料的屈服极限s σ
D 、cr σ不应大于材料的屈服极限s σ（塑性材料）或强度极限b σ (脆性材料)。
二、填空题（10小题，共20分）
[1] 作用在刚体上的两个力，使刚体保持平衡的充分必要条件是等效的条件是 。
[2] 在平面问题中，固定端处的约束反力可以简化为 。
[3] 图示结构受力偶矩为M=10KN ·m 的力偶作用。若a=1m ，各杆自重不计。则固定铰链支座D 的反力的大小和方向为 。
M
[4] 低碳钢材料受拉伸经过冷作硬化后，将使材料的________ _________得到提高。
[5] 图示结构中，1、2、3杆的横截面面积分别为A 、2A 和3A ，材料相同，AB 为刚性杆。在P 力作用下，三杆正应力的关系是 。
[6] 若将受扭实心圆轴的直径增加一倍，则其刚度是原来的________倍。
[7] 某梁ABC 的弯矩图如图所示AB ′段为直线，B ′C 段为二次抛物线，且B ′点光滑连续，梁的BC 段上所受的载荷作用为 。
[8]如图所示的外伸梁，已知B 截面转角2
16B Fl EI
θ=，则C 截面的挠度W c ＝__________。
[9] 在复杂应力状态下，应根据 选择合适的强度理论进行强度计算。
[10] 长为3.6m 的立柱，截面形状为矩形，i Z =2.4cm ，立柱材料为Q235钢（λp =100，λs =60），约束为两端铰支，此柱的临界应力计算公式为 。
三、判断（10小题，共10分）
[1] 静力学公理中，作用与反作用定律和力的平行四边形法则适用于任何物体；二力平衡公理和加减平衡力系原理适用于刚体。 （ ）
[2] 平面力系向某点简化之主矢为零，主矩不为零。则此力系可合成为一个合力偶，且此力系向任一点简化之主矩与简化中心的位置无关。 （ ）
[3] 轴力越大，杆件越容易被拉断，因此轴力的大小可以用来判断杆件的强度。 （ ）
[4] 圆轴扭转时，横截面上既有正应力，又有剪应力。 （ ）
[5] 若在结构对称的梁上，作用有对称载荷，则该梁具有反对称的剪力图和对称弯矩图。 （ ）
[6] 梁在横力弯曲时，横截面上的最大切应力不一定发生在截面的中性轴上。 （ ）
[7] 只要满足线弹性条件（力与变形关系服从虎克定律），就可以应用挠曲线的近似微分方程 。 （ ）
[8] 构件上一点处沿某方向的正应力为零，则该方向的线应变也为零。 （ ）
[9] 两根材料、长度、截面面积和约束条件都相同的压杆，其临界压力也一定相同。
（ ） [10] 由于失稳或由于强度不足而使构件不能正常工作，两者之间的本质区别在于：前者构
件的平衡是不稳定的，而后者构件的平衡是稳定的。 （ ）
四、解答题（4小题，共50分）
[1] 重物悬挂如图，已知G=1.8kN ，其他重量不计；求铰链A 的约束反力和杆BC 所受的力。（10分）
[2] 图示一三角架，在节点B 受铅垂荷载F 作用，其中钢拉杆AB 长l 1=2m ，截面面积A 1=600mm 2，许用应力1[]σ=160MPa ，木压杆BC 的截面面积A 2=1000mm 2
，许用应力2[]σ=7MPa 。试确定许用荷载[F]。（10分）
F
[3] 如图示铸铁外伸梁，截面为槽形，其中y 1=140mm ，y 2=80mm ，I x =4.8×107mm 4
，。已知q=10KN/m ，P=20KN 。材料的许用拉应力[]t σ=40MPa ，许用压应力[]c σ=140MPa 。试 （1）画出梁的剪力图和弯矩图
（2）校核梁的正应力强度。（15分）
y q C P y 2B z 2m y 1 A
2m 2m [4] 简易起重架由两圆钢杆组成，如图所示，杆AB 的直径d 1=30mm ，杆AC 的直径d 2=20mm ，两杆材料均为Q235钢，E=200GPa ，[]s σ=240MPa ，λ1=100，λ2=60规定的强度安全系数，
n s =2稳定安全系数n st =3，试确定起重架的最大起重量P max 。（15分）