《力学基础》试卷答案

课程名称：工程力学任课教师：

考试类型：考试考试方式：试卷共3页，第1页＿＿＿＿＿＿＿＿系＿＿＿＿＿班姓名＿＿＿＿＿＿学号＿＿＿＿＿＿＿＿＿

请考生将下列内容认真完整地抄写在以下规定的区域内，如未按要求填写，该科考试成

绩无效。

我同意学校关于考试管理、成绩报告、违纪处理的有关规定。我保证在本科次考试中自

一、填空（20分，每题4分）

1、物体的平衡是指物体相对于地面保持静止或作匀速直线运动的状态。

2、平面汇交力系平衡的必要与充分条件是：该力系的合力为零。该力系中各力构成的力多边形自行封闭。

3、工程中遇得到的物体，大部分是非自由体，那些限制或阻碍非自由体运动的物体称为____约束___。

4、力矩是使物体产生__转动__ _效应的度量，力矩有正负之分，___逆时针_ 旋转为正。

5、一物块重600N，放在不光滑的平面上，摩擦系数f=0.3，在左侧有推力150N，物块有向右滑动的趋势。

F max=__180N____,所以此物块处于静止状态，而其F=__150N____。

二、单选题（20分，每题4分）

1、图示受拉直杆，其中AB段与BC段内的轴力及应力关系为（ C ）。

A、

BC

AB

N

N=

BC

AB

σ

σ=

B、

BC

AB

N

N=

BC

AB

σ

σ>

C、

BC

AB

N

N=

BC

AB

σ

σ<

2、图示结构，其中AD杆发生的变形为（ C ）。

A、弯曲变形

B、压缩变形

C、弯曲与压缩的组合变形

D、弯曲与拉伸的组合变形

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＿＿＿＿＿＿＿＿系＿＿＿＿＿班姓名＿＿＿＿＿＿学号＿＿＿＿＿＿＿＿＿3、图示圆截面悬臂梁，若其它条件

不变，而直径增加一倍，则其最

大正应力是原来的（ A ）倍。

A、

8

1

B、8

C、2

D、

2

1

4、横截面上最大弯曲拉应力等于压应力的条件是（ B ）。

A、梁材料的拉、压强度相等

B、截面形状对称于中性轴

C、同时满足以上两条

5、截面C处扭矩的突变值为（ B ）。

A、

A

m B、

C

m

C、

c

A

m

m+D、)

(

2

1

c

A

m

m+

三、作图题（30分，每题15分）

1、如图所示，三铰拱桥又左右两拱铰接而成，在BC作用一主动力。忽略各拱的自重，分别画

出拱AC、BC的受力图。

（

1）选AC拱为研究对象，画分离体，AC杆为二力杆。受力如图

（2）选BC拱为研究对象，画出分析体，三力汇交原理。

2、如图所示，等直杆AD，左端固定，F1=100KN，F2=80KN，F3=60KN,求各段杆的轴力，做出轴力图。

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＿＿＿＿＿＿＿＿系＿＿＿＿＿班姓名＿＿＿＿＿＿学号＿＿＿＿＿＿＿＿＿解：（1）求支座反力。

∑

=

=

n

i

Fi

1

0即F N+F1-F2+F3=0 得F N= -F1+F2-F3=-100+80-60=-80kN

结果为负号，说明支座反力水平向左。

（2）分段计算轴力。AB段，取左段为隔离体：

∑

=

=

n

i

Fi

1

0即N1-F N=0 N1 =F N=80kN(内力为拉力)

BC段，取左段为隔离体：

∑

=

=

n

i

Fi

1

0即N2+F1-F N=0 N2= F N-F1=-20 kN(内力为拉力)

CD段，取右段为隔离体：

∑

=

=

n

i

Fi

1

0即-N3+F3=0 N3=F3=60 kN

（3）做轴力图。

四、计算题（30分，每题15分）

1、三铰拱刚架如图所示，受一力偶作用，其矩M=50kN·m，不计自重，试求A、B处的约束

反力。

解：AC杆为二力杆受力图如(a)所示。

再画整体受力图，如(b)图所示。

Σm=0

R A·AD=M

∴R A=R B=

==17.7kN 方向如图所示

课程名称：工程力学任课教师：考试类型：考试考试方式：试卷共3页，第4页＿＿＿＿＿＿＿＿系＿＿＿＿＿班姓名＿＿＿＿＿＿学号＿＿＿＿＿＿＿＿＿

2、如图所示为二杆桁架，1杆为钢杆，许用应力［σ］1=160MPa，横截面面积A1=6cm2；2杆为木杆，其许用压应力［σ］2=7MPa，横截面面积A2=100cm2。如果载荷P=40kN，试校核结构强度。

解：两杆均为二力杆，取结点A为研究对象，

受力图如图所示。

Σy=0,N1sin30°-P=0

∴N1=P/sin30°=80kN

Σx=0,-N1cos30°+N2=0

∴N2=N1cos30°=69.3kN

1杆：σ1==133MPa<［σ］1

2杆：σ2==6.93MPa<［σ］2

两杆均满足强度。