工程力学练习题

工程力学练习题第一部分判断题（错误的改正）1．刚体是指在力的作用下不变形的物体。(√)2．只受两个力作用而平衡的构件称为二力杆，其约束反力的作用线一定在这两个力作用点的连线上。(√)3．平衡指物体相对于惯性参考系静止或做匀速直线运动的状态。(√)4．作用与反作用力也可构成一个二力平衡力系，因为它们满足二力平衡的条件。(×)5．约束是对物体某方向位移取限制作用的周围物体，约束对被约束物体的作用力称为约束反力。(√)6．作用于刚体上的三个力，若其作用线共面且相交于一点，则刚体一定平衡。(×)7．力在两同向平行轴上投影一定相等，两平行相等的力在同一轴上的投影一定相等。(√)8．用解析法求平面汇交力系的合力时，若选取不同的直角坐标轴，其所得的合力一定相同。(√)9.在平面汇交力系的平衡方程中，两个投影轴一定要互相垂直。(×)10.某平面力系向两A、B点简化，主矩都为零，则此力系一定平衡。(×)12.力沿其作用线移动不改变力对点之矩的效果。(√)13．力系简化的最后结果为一力偶时，主矩与简化中心无关。(√)14．平面任意力系向任一点简化后，若主矢R'F=0，而主矩0OM，则原力系简化的结果为一个合力偶，合力偶矩等于主矩，此时主矩与简化中心位置无关。(√)15．平面任意力系向任一点简化后，若主矢R'F0，而主矩OM=0，则原力系简化的结果为一个合力，且合力通过简化中心。(√)16．在一般情况下，平面任意力系向作用面内任一点简化，得到一个合力和一个合力偶。(×)17．已知作用于刚体上所有力在某一坐标轴上投影的代数和等于零，则这些力的合力为零，刚体处于平衡。(×)18．平面任意力系平衡的必要与充分条件是：力系的主矢和力系对任何一点的主矩都等于零(√)19．力对轴之矩是力使刚体绕轴转动效应的度量，它等于力在垂直于该轴的平面上的分力对轴与平面的交点之矩。(√)20．合力对任一轴之矩，等于各分力对同一轴之矩的代数和。(√)21．物体重力的合力所通过的点称为重心，物体几何形状的中心称为形心，重心与形心一定重合。(×)22．计算一物体的重心，选择不同的坐标系，计算结果不同，因而说明物体的重心位置是变化的。(×)23.静滑动摩擦力与最大静滑动摩擦力是相等的。(×)24.最大静摩擦力的方向总是与相对滑动趋势的方向相反。(√)25．当物体静止在支撑面上时，支撑面全约束反力与法线间的偏角不小于摩擦角。(×)26.斜面自锁的条件是：斜面的倾角小于斜面间的摩擦角。(√)27．梁的最大转角必发生在弯矩最大的截面处。（）28．轴向拉压杆任意斜截面上只有均匀分布的正应力，而无剪应力。（）29.二力构件是指只受两个力作用的构件。()30力偶的合力为0。()31.在弯曲中采用型钢可以节省材料，在拉伸和压缩中也可以采用型钢来节省材料。()32.一圆轴用碳钢制作，校核其扭转角时，发现单位长度扭转角超过了许用值。为保证此轴的扭转刚度，采用的最有效措施为改用合金钢材料。()33.一般在减速箱中，高速轴的直径较小，而低速轴的直径较大。()第二部分填空题1．力是物体间相互的机械作用，这种作用对物体的效应包括运动效应和变形效应。2．作用在物体上的一群力称为力系，对同一物体的作用效应相同的两个力系称为等效力系。3．静力学公理包括力的平行四边形法则、二力平衡公理、加减平衡力系公理、作用与反作用公理和刚化公理。4．力的可传性适用条件是力作用在同一个刚体上。5．把研究对象从与其相联系的周围的物体中分离出来，单独画出它的简图，这个步骤称为取隔离体。6．平面汇交力系中作力多边形的矢量规则为：各分力的矢量沿着环绕力多边形边界的某一方向首尾相接，而合力矢量沿力多边形封闭边的方向，由第一个分力的起点指向最后一个分力的终点。7.平面一般力系最多可以列个平衡方程，可以求解个未知数。平面平行力系最多可以列个平衡方程，可以求解个未知数。平面汇交力系最多可以列个平衡方程，可以求解个未知数。8、常见的约束可归纳为如下四种基本类型：1〉、___________2〉、光滑接触面约束；3〉、______________4〉、_______________。光滑面约束的约束反力的方向为过接触点处的_______，指向物体的_______。9、平面一般力系向平面内一点简化为一个力R’和一个力偶M。,这个力称原力系的_____，这个力偶称为原力系对简化中点O的_______。平面一般力系平衡的充要条件为_____________________________。10．弹性变形体的基本假设是指1〉_____________假设2〉均匀性假设3〉__________假设11.分析杆件内力的基本方法是_____________。分三个步骤：1〉、_____________2〉、_____________3〉_____________。12.杆件变形的基本形式有四种：轴向拉伸与压缩、________、_________和__________。13.工程上把弯曲变形的构件称为梁，按支承形式可简化为1〉_____________梁，2〉____________梁，3〉____________梁。14.直径为d的圆形截面的惯性矩IZ=__________，极惯性矩IP=______________。抗弯截面系数WZ与搞扭截面系数WP的关系是______________。15.受力构件的最大应力称为，最大应力所在的截面称为，危险截面上应力最大的点称为。16.为了保证受力构件具有足够的强度，构件的工作应力必须许用应力。选择答案：（a）大于；（b）等于；（c）小于；（d）有时大于，有时小于。17.在构件开槽、切口、钻孔等截面发生变化的局部区域，应力显著增大的现象称为。18.在静载荷的作用下，应力集中对塑性材料和脆性材料构件强度的影响程度不同，对塑性材料构件强度的影响，对一般脆性材料构件强度的影响，对铸铁构件强度的影响。填“敏感与不敏感”19.梁弯曲时，纵截面上纵向线条既不伸长也不缩短的一层称为。横截面和中性层的交线称为。20.梁弯曲时，横截面上任一点的正应力的计算公式zIMy。式中Ｍ是,zI称为,y是至的距离。该公式说明，梁的横截面上处的正应力为零,处的正应力最大。21.正应力的方向是；切应力的方向是。轴向拉伸或压缩杆件横截面上有应力；剪切的构件剪切面上有应力；扭转圆轴的横截面上有应力；平面弯曲构件的横截面上有应力。22.圆轴扭转时，横截面上任一点的切应力的计算公式是pIΤ,式中Ｔ是,PI称为,ρ是至的距离。该公式说明，圆轴的横截面上处的切应力为零,处的切应力最大。23.在简化一已知平面任意力系时，选取不同的简化中心，主矢相同主矩不相同。24.在平面任意力系中，合力对任一点之矩，等于各分力对同一点之矩的代数和，即R()()OOMMFF，称之为合力矩定理。25.若物体系中所有未知量数目不超过独立方程个数，则所有未知量可由平衡方程解出，这类问题称为静定问题；反之则为静不定问题。26．空间汇交力系共有三个独立的平衡方程，它们分别表示为0xF、0yF和0zF。空间力偶系共有三个独立的平衡方程，它们分别表示为0xM、0yM和0zM。而空间任意力系共有六个独立的平衡方程，一般可表示为0xF、0yF、0zF、0)(FxM、0)(FyM和0)(FzM。27．由n个力组成的空间平衡力系，如果其中的(n-1)个力相交于A点，那么另一个力也必定通过点A。28．当空间力与轴时，力对该轴的矩等于零。29．通常情况下物体的重心与形心是不相同的，只有对均质来说，重心才与形心重合。30．当物体处于平衡时，静滑动摩擦力增大是有一定限度的，它只能在0≤Fs≤Fsmax范围内变化，而动摩擦力应该是不改变的。31．静滑动摩擦力等于最大静滑动摩擦力时物体的平衡状态，称为临界平衡状态。32．对于作用于物体上的主动力，若其合力的作用线在摩擦角以内，则不论这个力有多大，物体一定保持平衡，这种现象称为自锁现象。33．当摩擦力达到最大值时，支撑面全约束反力与法线间的夹角为摩擦角。34．如题11图示正方形薄板OABC在板平面内受力和力偶作用，已知：P1＝50N，P2＝40N，M＝50N·m，该平面力系向O点简化所得的主矩是_____________。35．当一物体沿另一物体接触面有相对滑动或有相对滑动趋势时，支承面对物体全反力与支承面法线间的夹角m称为______________。36．题14图示斜五面体OABCDE沿坐标轴正向三个棱边的长度OA＝4，OC＝3，OE＝3（单位m），斜平面ABDE沿对角线EB间作用一力P＝10kN，则该力在x轴上的投影Px=______________kN。37．材料力学的任务就是在满足______________的前提下，经济、合理、安全的设计构件。38．梁弯曲后，其截面形心在垂直方向的位移称为______________。39．在推导梁平面弯曲的正应力公式时，是从几何方面、________方面和________方面综合考虑的。40．低碳钢在屈服阶段呈现应力______而应变______；冷作硬化将使材料的比例极限______而塑性性能______。41．根据杆件的_______不同，其变形也不同。其中基本变形为_______、________、_______。42．等截面梁用积分法计算其挠度和转角时，积分常数根据_______条件和_______条件决定。43.力偶对任意点之矩等于，力偶只能与平衡。44.从拉压性能方面来说，低碳钢耐铸铁耐。45.分析杆件内力的基本方法是_____________。分三个步骤：1〉、_____________2〉、_____________3〉_____________。46．图示为三种不同材料的σ-ε曲线，则材料的强度最高的是，刚度（在弹性阶段）最大的是，塑性最好的是。47.铸铁作拉伸实验时，由于作用，试件沿截面断裂；低碳钢屈服时，在45°方向上出现滑移线，这是由引起的。48.GIp称为，反映了圆轴抵抗扭转变形的能力49.某材料的σ-ε曲线如图，则材料的屈服极限σs=______Mpa，强度极限σb=________Mpa，弹性模量E=______Gpa，强度计算时，若取安全系数为2，那么材料的许用应力[σ]=_____Mpa50.材料的塑性指标有和。51．如图所示，已知作用在长方体顶点的力F的大小和角度，则力F在轴z和y上的投影分别为Fz=，Fy=，对x和y轴的矩分别为和。第三部分选择题1．图为均质圆盘用细绳悬挂，并靠在光滑斜面上。在(a)、(b)、(c)、(d)所示的四种状态中，只有(c)图可以保持平衡。P(a)P(b)P(c)P(d)3．物块A、B自重不计，并与光滑的平面mm和nn相接触，如图所示。若其上分别作用有大小相等、方向相反且作用线相同的力1P和力2P，试问两刚体是否平衡。(A)1P2PmmnnBA(A)A、B都不平衡(B)A、B都平衡(C)A平衡，B不平衡(D)A不平衡，B平衡4．如图所示的各图为平面汇交力系所作的力多边形，下面说法正确的是(C)。(A)图(a)和图(b)是平衡力系(B)图(b)和图(c)是平衡力系(C)图(a)和图(c)是平衡力系(D)图(c)和图(d)是平衡力系2F1F3F(a)2F1F3F(b)1F2F3F4F(c)1F2F3F4F(d)7.关于某一个力、分力与投影下面说法正确的是(B)。(A)力在某坐标轴上的投影与力在该轴上的分力都是矢量，且大小相等，方向一致(B)力在某坐标轴上的投影为代数量，而力在该轴上的分力是矢量，两者完全不同(C)力在某坐标轴上的投影为矢量，而力在该轴上的分力是代数量，两者完全不同(D)对一般坐标系，力在某坐标轴上投影的量值与力在该轴上的分力大小相等8．力偶对物体的作用效应，取决于(D)。(A)力偶矩的大小(B)力偶的转向(C)力偶的作用平面(D)力偶矩的大小，力偶的转向和力偶的作用平面9．一个不平衡的平面汇交力系，若满足0xF的条件，则其合力的方位应是(A)。(A)与x轴