大工《工程力学(一)》开卷考试期末复习题 下载本文

A.8 B.9 C.12 D.16 答案:C

知识点解析:一个刚体受到平面力系的作用最多可以建立3个独立的平衡方程,所以4个刚体组成的系统受到平面力系的作用最多可以建立12个独立的平衡方程。

三、判断题

1. 约束力是主动力,它会主动地引起物体运动或使物体有运动趋势。 答案:错

知识点解析:本题主要考查约束力的概念和特点。

2. 柔索约束的约束力沿着柔索的轴线方向,指向物体。 答案:错

知识点解析:本题考查柔索约束的特点,其约束力沿着柔索的轴线方向背离物体。 3. 只在两点受力的刚性杆都是二力杆。 答案:错

知识点解析:本题主要考查二力杆的定义。

4. 若一力系的主矢为零,对某一点的主矩也为零,则该力系为平衡力系。 答案:错

5. 力偶对刚体的作用无法用一个力来代替,力偶同力一样,是组成力系的基本元素。力偶的三要素为力偶矩矢的大小、方向、作用点。 答案:错

6. 只有当力的作用线与轴相交时,力对轴之矩才等于零。 答案:错

知识点解析:当力的作用线与轴相交或是与轴平行时,力对轴之矩的均为零。 7. 工程中,主要承受扭转变形的细长杆件通常被称为梁。 答案:错

知识点解析:梁主要承受弯曲变形,内力主要是弯矩和剪力。 8. 稳定性失效是指构件发生过大的弹性变形而无法正常工作。 答案:错

知识点解析:本题考查稳定失效的概念,中心受压直杆在临界力作用下,压杆直线形态的平衡开始丧失稳定性的现象称为失稳。 9. EIZ为杆的拉压刚度,EA为梁的抗弯刚度。

答案:错

知识点解析:EIZ为杆的抗弯刚度,EA为杆的拉压刚度。

10. 提高梁的承载能力可以通过选择合理的横截面形状以降低WZ。 答案:错

知识点解析:截面最大应力与WZ成反比,所以想要提高截面承载力应该选择合理截面形状增大 WZ,而不是降低WZ。

11. 在某种特殊受力状态下,脆性材料也可能发生屈服现象。 答案:对

12. 铸铁是一种典型的脆性材料,其抗拉性能远优于其抗压性能。 答案:错

知识点解析:本题考查铸铁材料的受力性能,其抗压性能优于其抗拉性能。 13. 梁弯曲变形时,其横截面绕中性轴偏转的角度被称为转角。 答案:对

14. 截面形状尺寸改变得越急剧,应力集中程度就越严重。 答案:对 15. 梁弯曲变形时,其横截面的形心沿着轴线方向的线位移被称为挠度。 答案:错 知识点解析:本题考查梁弯曲变形时挠度的概念,应该是截面形心沿垂直轴线方向的位移称为挠度。 16. 经过预先加载至强化阶段处理的材料,比例极限提高,即弹性范围扩大,断裂时的塑性变形减小,即延性降低。这种现象被称为“冷作硬化”或“加工硬化”。 答案:对 17.使非对称截面梁在受横向力作用发生横力弯曲时,梁只发生弯曲不发生扭转的条件是横向力必须通过截面的弯曲中心。 答案:对

18.受多个轴向外力作用的杆件,轴力最大的横截面一定是危险截面。 答案:错

知识点解析:判断危险截面应以其应力为判断准则,而不是以内力为判断准则。 19、力是矢量,所以力在坐标轴上的投影也是矢量。 答案:错 知识点解析:力是矢量,但力在坐标轴上的投影是标量。 20、地球上,只要作用于物体上的力系是平衡力系,必能保证物体相对地球静止不动。

答案:错

知识点解析:作用于物体上的力系是平衡力系时,物体可以相对地球静止也可以保持匀速直线运动。

21、合理布置支撑和荷载可以减小梁上的最大弯矩,对于梁上的集中荷载,如能适当分散,可有效降低最大弯矩。 答案:对 22、一个平面力系有两个独立方程,可以求解两个未知量。 答案:错

知识点解析:平面力系分为平面汇交力系、平行力系和一般力系,其独立平衡方程数不同。

四、分析简答题

1. 作图15所示拉压杆的轴力图。

图15

答案:

2kN3kN 1kN4kN2kN1kN

知识点解析:分段取隔离体计算出各杆段轴力,受拉为正受压为负,作出轴力图即可。 2. 作图16所示轴的扭矩图。

图16 答案:

M???M???M???M

知识点解析:分段取隔离体,根据扭矩平衡计算出各段扭矩大小,并根据右手螺旋法则判断处扭矩的正负。

3、分析题17图所示梁的受力,作出剪力图和弯矩图。

图17

答案:

2FaFa2???F2???

3F2

弯矩图 剪力图

知识点解析:本题主要考查简单梁弯矩图和剪力图的作法,首先根据外力和支座条件计算出支反力,然后根据受力情况作出弯矩图和剪力图。 3、简述塑性材料的力学性能。

答案:(1)在弹性变形范围内,多数塑性材料应力与应变成正比关系,符合胡克定律;(1分)(2)塑性材料断裂时伸长率大,塑性好;(1分)(3)多数塑性材料在屈服阶段以前,抗拉和抗压性能基本相同,故可作为受拉或受压构件;(2分)(4)塑性材料承受动荷载能力强;(2分)(5)表征塑性材料力学性能的指标有弹性极限、屈服极限、抗拉强度极限、弹性模量、断后伸长率和截面收缩率等。(2分)(6)对于塑性材料,当应力达到屈服极限时,将发生较大的塑性变形,此时虽未发生破坏,但因变形过大将影响构件的正常工作,所以通常把屈服极限定义为极限应力。(2分)

4.ABC梁的支座反力已经算出,如图17所示。作出该梁的剪力图和弯矩图。