《工程力学》试卷及答案

《工程力学》试卷及答案班级姓名得分一、填空题（每空1分，共22分）1、力的三要素是力的大小、方向、作用点。用符号表示力的单位是（N）或（KN）。2、力偶的三要素是力偶矩的大小、转向和作用面方位。用符号表示力偶矩的单位为（N·m）或（KN·m）。3、常见的约束类型有柔性约束、光滑接触面约束、光滑铰链约束和固定端约束。4、作用于一个刚体上的二力，使刚体保持平衡状态的充要条件是两个力大小相等、方向相反、作用线相同。5、平面汇交力系平衡的充要条件是该力系的合力等于___零______。6、平面任意力系的平衡条件为,0ixF0iyF和___∑M0（F）=0。7、当平面任意力系有合力时，合力对作用面内任意点的矩，等于力系中各力对同一点之矩的代数和。8、空间力系根据力的作用线不同可分为空间汇交力系、空间平行力系和空间任意力系。9、力在空间坐标轴上的投影有两种运算方法，即直接投影法和二次投影法。10、工程中二力杆需满足三个条件，即自重不计、两端均用铰链连接和不受其他力的作用。二、判断题：（对的画“√”，错的画“×”）（每题2分，共20分）1、力的可传性定理，只适用于刚体。（√）2、两物体间相互作用的力总是同时存在，并且两力等值、反向共线，作用在同一个物体上。（×）3、力的大小等于零或力的作用线通过矩心时，力矩等于零（√）4、力偶无合力，且力偶只能用力偶来等效。（√）5、共线力系是平面汇交力系的特殊情况，但汇交点不能确定。（√）6、二力杆的约束力不沿杆件两端铰链中心的连线，指向固定。（×）7、平面汇交力系的合力一定等于各分力的矢量和。（√）8、力使物体运动状态发生变化的效应称力的外效应。（√）9、力的三要素中只要有一个要素不改变，力对物体的作用效应就不变。（×）10、同一平面内作用线汇交于一点的三个力一定平衡。（×）三、选择题（每题2分，共20分）1、平衡是指物体相对于地球保持B或作匀速直线运动状态。A．运动B．静止C．加速运动2、力的平行四边形公理说明，共点二力的合力等于两个分力的C和。A．标量B．代数C．矢量3、静力学研究对象主要是C。A．受力物体B．施力物体C．平衡物体4、某刚体上在同一平面内作用了汇交于一点且互不平行的三个力，则刚体C状态。A．一定处于平衡B．一定不平衡C．不一定处于平衡5、光滑面约束的约束反力总是沿接触面的C方向。A．任意B．铅重C．公法线6、物体系受力图上一定不能画出B。A．系统外力B．系统内力C．主动力和被动力7、在力投影中，若力平行于X轴，则Fx=A；若力垂直于X轴，则Fx=0。A．±FB．0C．不确定8、用力拧紧螺母，其拧紧的程度不仅与力的大小有关，而且与螺母中心到力的作用线C有关。A．倾斜距离B．平行距离C．垂直距离9、平面一般力系向已知中心点简化后得到C和一个力偶。A．一个力矩B．一力臂C．一个力10、一力作平行移动后，新点的附加力偶矩一定B。A．存在且与平移距离无关B．存在且与平移距离有关C．不存在三、简答题（每题5分，共15分）1、1、试述主动力与约束反力的区别。答：主动力：促使物体运动（或具有运动趋势）的力；约束反力：是阻碍物体运动的力；2、试述合力投影定理，并写出表达式。答：合力在任意一个坐标轴上的投影，等于各分力在同一坐标轴上投影的代数和。DAFCBFx=∑FixFy=∑Fiy3、简述力的平移性质。答：（1）力沿作用线移动因附加力偶臂为零，故附加力偶矩为零；（2）力平移时，力的大小方向不变，但附加的力偶矩的大小与正负与指定点位置不同而不同；（3）力平移定理是一般力系简化为一个汇交力系和一个力偶系的依据；四、作图题（每题4分，共计8分）1、如图所示，杆AB自重不计，各接触面光滑。试画出杆AB的受力图。TDF2、如下图所示，不计折杆AB和直杆CD的质量，A、B、C处均为铰链连接。试分别画出图中折杆AB和直杆CD的受力图受力图1原图受力图2五、计算题（每题5分，共15分）1、试求出图1中各力在x轴、y轴上的投影。已知1F=100N，2F=200N，3F=300N，4F=400N。解：X1=F1cos30。=100×0.866=86.6NY1=F1sin30。=100×0.5=50NX2=-F2cos0。=-200×1=-200NY2=F2sin0。=0X3=-F3cos45。=-300×0.707=-212.1NY3=-F3sin45。=-300×0.707=-212.1NX4=F4cos60。=400×0.5=200NY4=-F4sin60。=-400×0.866=346.4N2、某逆时针转动力偶，力为80N，力偶臂0.5M，求力偶矩大小解：M=F·h=80×0.5=40Nm3、外伸梁如图2所示，已知1P=20KＮ、2P=５0KＮ，试求A、B支座反力。解：取出研究对象梁ＡＣ，画出受力图如图所示已知力为1P、2P，未知力为AxR、AyR、ByR，支座反力的指向是假定的。以上五组力组成平面一般力系，可列出三个独立方程求三个未知力。20,cos450AxXRP。2cos45500.70735.35()AxRPKN。120,42sin4520BAyRPP。Ｍ21sin4522500.70722027.68()()44AyPPRKN。竖直向上NBNAABCPFDCRCFRBFPFDRAFRBFAB