2019-2020年整理09力学A试卷谜底汇编
附件一 湖北科技职业学院 200 -200 学年度第 学期期末考试 《工程力学》试题A 答案
一、填空题（16分，每空1分） 1、力对物体的效应决定于力的大小，方向和作用点三个因素。 2、二力平衡公理与作用反作用公理都是指大小相等、方向相反、在同一作用线上的两个力。两个公理的最大区别在于作用力反作用力公理的两个力分别作用在两个物体上，不是平衡力。 3、求内力最根本的方法是截面法 。 4、摩擦角φm 与静摩擦系数f
间的关系是：tan φm=f 5、杆件轴向拉伸或压缩时,其横截面上的正应力是均匀分布的。 6、拉压胡克定律的应力适用范围若更精确地讲则就是应力不超过材料的比例极限。 7、在进行压杆稳定性计算时，只有大柔度杆才能使用欧拉公式。 8、圆轴扭转时，横截面上任意点的剪应变与该点到圆心的距离成正比。 9、在梁的某一段内，若无分布载荷q （X ）的作用，则剪力图是平行于X 轴的直线。 10、梁的弯曲变形可用挠度和转角来表示 11、单元体上的剪应力值为零的平面称为主平面。 12、一般地，脆性材料在通常情况下以断裂形式失效，宜采用第一或第二强度理论。塑性材料在通常情况下以流动形式失效，宜采用第三或第四强度理论。无论是塑性材料还是脆性材料，在三向拉应力状态下，都应该采用最大拉应力理论 二、判断题：正确的划√，错误的划×（10分，每小题2分）
1、平面一般力系向某点简化为合力偶时，如向另一点简化 ，其结果相同。（√ ）
2．某平面力系由多个力偶和一个力组成，该力系一定不是平衡力系。 （√ ）
3、力偶对其作用面内任一点之矩都等于力偶矩。 （√ ）
4、不论杆件的长短粗细如何，其绝对变形大小是可以完全反映这一杆件的变形程度的（×）
5、脆性材料抗压能力高于抗拉能力。
（√ ）
三、选择题（30分，每题3分）
1、铸铁轴扭转时,断口与轴线呈45o ,其破坏的原因是 ( A ) 。
A 拉断；
B 剪断；
C 压断；
D 拉、剪共同作用的结果。
2、圆轴AB 扭转时，两端面受到力偶矩为m 的外力偶作用于，若以一假想截面在轴上C 处将其截分为左、右两部分（如图所示），则截面C 上扭矩T 、
T ˊ的正负应是 （Ｄ ）
A 、T 为正，T ˊ为负
B 、T 为负，T ˊ为正
Ｃ、Ｔ和T ˊ均为正 Ｄ、Ｔ和T ˊ均为负
3、一刚体上只有两个力偶M A 、M B 作用,且M A + M B = 0,则此刚体 ( A )
A.一定平衡；
B.一定不平衡；
C.平衡与否不能判定.
D.在一定条件下平衡
4、作用力反作用力定律的适用范围是（ D ）
A. 只适用于刚体；
B. 只适用于变形体；
C. 只适用于处于平衡状态的物体；
D. 对任何物体均适用.
5、平面汇交力系的独立平衡方程数目为 (D )
A. 6；
B. 4；
C. 3；
D. 2.
6、将题图a 所示的力偶m 移至题图b 的位置，则 （D ）。
A . A 、
B 、
C 处约束反力都不变 B . A 处反力改变，B 、C 处反力不变
C . A 、C 处反力不变， B 处反力改变
D . A 、B 、C 处约束反力都要改变
7．以下关于轴力说法中，哪一个说法是错误的 （ C ）
A. 拉压杆的内力只有轴力；
B. 轴力的作用线与杆轴重合；
C. 轴力是沿杆轴作用的外力；
D. 轴力与杆的横截面积和材料无关
8．将低碳钢改为优质高强度钢后，并不能提高 压杆的承压能力。 （A ）
A. 细长；
B. 中长；
C. 短粗
D. 非短粗。
9.梁发生平面弯曲时其横截面绕（ ）旋转。 （D ）
A.梁的轴线；
B.横截面上的纵向对称轴；
C.中性层与纵向对称面的交线；
D.中性轴
10、直梁横截面面积一定，试问图所示四种截面形状中，那一种抗弯能力最强（ B ）。
A 矩形
B 工字形
C 圆形
D 正方形
四、作图题（20分）
1、画出图示AB、CD杆的受力图（各杆自重不计）（5分）
2、试画出图示轴的扭矩图。（7分）
解：
（1）计算扭矩。将轴分为2段，逐段计算扭矩。
对AB段：T1=MA=3kN·m
对BC段： T2=MC=1kN·m（2分，未计算但在扭矩图中正确标注两段扭矩值得2分）
（2）画扭矩图。
根据计算结果，按比例画出扭矩图如图。（5分，截面未对齐0分）
3、画出图示各梁的剪力图和弯矩图，并求出Qmax和Mmax。（8分）
解：
（1）由静力平衡方程得：（2分）
FB=2qa，MB=qa2，方向如图所示。
（2）利用M，Q，q之间的关系分段作剪力图和弯矩图。（6分）
（也可利用剪力和弯矩方程绘制）
（3）梁的最大绝对值剪力在B左截面，大小为2qa。梁的最大绝对值弯矩在距AC段内和B 左截面，大小为qa2。
五、计算题（24分）
1、图中摆锤重G，其重心A点到悬挂点O的距离为l。试求图中三个位置时，力对O点之矩。（4分）
解： 1位置：Mo(G)=0
2位置：Mo(G)=-Glsinθ
3位置：Mo(G)=-Gl
2、试求图示梁的支座反力。已知q=2kN/m，M=2kN·m。（10分）
解
（1）取梁AB画受力图如图所示。因无水平主动力存在，A铰无水平反力。
（2）建直角坐标系，列平衡方程：
∑F y＝0，F A-q×2m+F B＝0
∑M A(F)＝0， -q×2m×2m+F B×3m+M＝0
（3）求解未知量。
将已知条件q=2kN/m，M=2kN·m代入平衡方程，解得：
F A＝2kN（↑）；F B＝2kN（↑）。
3、图示正方形截面阶梯状钢制杆，上段边长a1=20mm，下段边长a2=10mm。材料的许用应力
[σ]=80MPa；试求许用荷载[F]。
解：由截面法，正方形截面阶梯杆上下轴力N1、N2均为F
（1）求满足上段强度条件的许用载荷F 。即
[]KN
N F F A N 32320004008080202011==?≤=≤?==σσ
（2）求满足下段强度条件的许用载荷F 。即
[]KN
N F F A N 88000100808010
1022==?≤=≤?==σσ 比较整个结构，许用载荷【F 】=8KN