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一.是非题1.如物体相对于地面保持静止或匀速运动状态则物体处于平衡2.作用在同一物体上的两个力使物体处于平衡的必要和充分条件是:这两个力大小相等、方向相反、沿同一条直线3.静力学公理中二力平衡公理和加减平衡力系公理适用于刚体4.静力学公理中作用力与反作用力公理和力的平行四边形公理适用于任何物体5.二力构件是指两端用铰链连接并且只受两个力作用的构件1.成力偶的两个力F=-F所以力偶的合力等于零.2.已知一刚体在五个力作用下处于平衡如其中四个力的作用线汇交于O点则第五个力的作用线必过O点.3.图a示平面平衡系统中若不计定滑轮和细绳的重量且忽略摩擦则可以说作用在轮上的矩为M的力偶与重物的重力FP相平衡.4.如图所示刚体在A/B/C三点受F1F2F3三个力的作用则该刚体处于平衡状态图a图b5.当平面一般力系对某点的主矩为零时该力系向任一点简化的结果必为一个合力二.选择题
6.刚体受三力作用而处于平衡状态则此三力的作用线A必汇交于一点B必互相平行C必都为零D必位于同一平面内
7.如果力FR是F
1、F2二力的合力用矢量方程表示为FR=F1+F2则三力大小之间的关系为A.必有FR=F1+F2B.不可能有FR=F1+F2C.必有FRF1FRF2D.可能有FRF1FRF26.力偶对物体产生的运动效应为.A.只能使物体转动B.只能使物体移动C.既能使物体转动又能使物体移动D.它与力对物体产生的运动效应有时相同有时不同
7.定轴转动刚体上各点的速度和加速度分布如图图a为()图b为()A.加速度B.速度ab
1、在连接件上,剪切面和挤压面分别()于外力方向A.垂直、平行B.平行、垂直C.平行D.垂直
3、图示铆接件,若板与铆钉为同一材料,且已知[σjy]=2[τ],为充分提高材料的利用率,则铆钉的直径d应为()A.d=2tB.d=4tC.d=4t/πD.d=8t/π
5、在平板和受拉螺栓之间垫上一个垫圈,可以提高()强度A.螺栓的拉伸B.螺栓的剪切C.螺栓的挤压D.平板的挤压
6、将构件的许用挤压应力和许用压应力的大小进行对比,可知(),因为挤压变形发生在局部范围,而压缩变形发生在整个构件上A前者要小些B前者要大些C二者大小相当D二者可大可小三.填空题
8.作用在刚体上的力可沿其作用线任意移动而()力对刚体的()所以在静力学中力是“”的矢量.9力对物体的作用效果一般分为()效应和()效应.10约束反力的方向总是与约束所能阻止的物体的运动趋势的方向();约束反力由()力引起且随()力的改变而改变10.平面内两个力偶等效的条件是这两个力偶的()和()不变;平面力偶平衡的充要条件是在平行平面上的()、()11.平面汇交力系平衡的几何条件是(力多边形自然封闭);平衡的解析条件是12.平面一般力系平衡方程的二矩式是、、,应满足的附加条件是13.平面一般力系平衡方程的三矩式是(、、),应满足的附加条件是1材料力学的任务就是研究构件的强度刚度和稳定性为构件选用适宜的,确定合理的提供必要的理论基础和计算方法以达到既安全又经济的要求2保证构件正常工作的基本要求是构件应具备足够的、和3材料力学是将物体看作()、()性,()性的变形固体,并且只限于研究()变形的情况1某材料的σ-ε曲线如图,则材料的
(1)屈服极限σs=()Mpa
(2)强度极限σb=()Mpa
(3)弹性模量E=()Gpa
(4)强度计算时,若取安全系数为2,那么材料的许用应力[σ]=2三根试件的尺寸相同,但材料不同,其σ-ε曲线如图,试说明哪一种材料,
(1)强度高
(2)塑性好
(3)刚度大11画出下列各物体的受力图.凡未特别注明者物体的自重均不计且所有的接触面都是光滑的.
12.画出下列各图中指定物体的受力图.凡未特别注明者物体的自重均不计且所有的接触面都是光滑的.15压榨机构由AB.BC两杆和压块用铰链连接组成,AB=BCA.C两铰位于同一水平线上试求当在B处作用有铅垂力F=
0.3KN,且AB与AC的夹角为30°时,被压榨物D所受的压榨力不计压块与支承面间的摩擦及杆的自重16.用解析法求图示平面汇交力系的合力
17.四个力作用于O点,方向如图,大小分别为F1=50N、F2=80N、F3=60N、F4=100N,几何法求力系的合力19作用于汽缸盖上的四个力偶位于同一平面内,各力偶矩大小相等,转向相同,则作用在工件上的合力偶矩为
20.如图,已知G=100N,求斜面和绳子的约束力
21.已知F=15kN,M=3kN.m,求A、B处支座反力
19.下列各图中梁的支座反力
21.
(1)图(a)中F=20KNq=20KN/mM=8KN.ma=
0.8m;
(2)图(b)中F=20KNq=12KN/mM=8KN/m.
20.如图所示杆件,求各段内截面的轴力和应力,并画出轴力图若杆件较细段横截面面积A1=200mm2,较粗段A2=300mm2,材料的弹性模量E=200GPa,L=100mm求杆件的总变形5试判断下列试件是钢还是铸铁?A其材料为()B其材料为()C其材料为()D其材料为()E其材料为()F其材料为()6现有钢、铸铁两种棒材,其直径相同从承载能力和经济效益两方面考虑,图示结构中两杆的合理选材方案是
(1)1杆为()
(2)2杆为()6题8题
8.刚性梁AB由杆1和杆2支承已知两杆的材料相同长度不等,横截面面积分别为A1和A2若载荷P使刚梁平行下移,比较横截面面积A1和A2的大小为()
1、等截面直杆在两个外力的作用下发生压缩变形时,这时外力所具备的特点一定是等值()A、反向、共线;B、反向过截面形心;C、方向相对,作用线与杆轴线重合;D方向相对,沿同一直线作用;
2、一阶梯开杆件受拉力P的作用,其截面1-1,2-2,3-3上的内力分别为FN1,FN2和FN3,三者的关系为()A、FN1≠FN2,FN2≠FN3B、FN1=FN2=FN3C、FN1=FN2,FN2FN3D、FN1=FN2,FN2FN
33、图示阶梯杆,CD段为铝,横截面面积为A;BC和DE段为钢,横截面面积均为2A,设1-1,2-2,3-3截面上的正应力分别为σ1,σ2,σ3则其大小次序为()A、σ1σ2σ3B、σ2σ3σ1C、σ3σ1σ2D、σ2σ1σ
36、材料的塑性指标有()A、σ2和δB、σS和ψC、δ和ψD、σ3和ψ
7、一等直杆在两端承受拉力作用,若其一半为钢,一半为铝,则两段的()A、应力相同,变形相同B、应力相同,变形不同C、应力不同,变形相同D、应力不同,变形不同
8、图示杆件受到大小相等的四个轴向力P的作用,其中()段的变形为零A、ABB、ACC、ADD、BC
9、图示钢梁AB由长度和横截面面积相等的钢杆1和铝杆2支承,在载荷P作用下,欲使钢梁平行下移,则载荷P的作用点应()A、靠近A端B、靠近B端C、在AB梁的中点D、任意点
10、同一种材料制成的阶梯杆,欲使σ1=σ2,则两杆直经d1和d2的关系为()A、d1=
1.414d2B、d1=
0.704d2C、d1=d2D、d1=2d
211、由变形公式ΔL=PL/EA即E=PL/AΔL可知,弹性模量E()A、与截面,杆长,横截面面积无关;B、与横截面面积成正比;C、与杆长成正比,横截面面积成反比;D、与横截面面积成反比
12、在下列说法,(A)是正确的A、内力随外力增大而增大B、内力与外力无关C、内力随外力的增大而减小D、内力沿杆轴是不变的
14、图示行架结构,各杆EA相同,左铅垂力P作用下,节点A()A、向右下方位移B、沿铅垂方向位移C、向左下方位移D、不动
15、将弹性模量分别为E1和E2,形状尺寸相同的两根杆并联地固接在两端的刚性板上,如图,在载荷P的作用下,两杆拉伸变形相等,则E1和E2的关系为()A、E1﹤E2B、E1=E2C、E1﹥E2D、E1,E2为任意
三、计算题
2、圆形截面的阶梯轴如图,A1=8cm2,A2=4cm2,E=200Gpa[σ]=120Mpa试
(1)作杆的轴力图
(2)校核其强度
(3)求总伸长△LAD
3、圆形截面的阶梯形杆如图,已知两段的横截面面积分别为A1=40mm2,A2=20mm2;P1=2KNP2=1KNE=200GPa[σ]=120Mpa试
(1)绘制杆的轴力图;
(2)校核其强度;
(3)计算杆的总变形△LAD;
4、三角架如图,已知两杆横截面面积分别为A1=6cm2,A2=100cm2;且[σ]1=160Mpa,[σ]2=7Mpa,试求此三角架能承受的最大许可载荷?
5、三角构架如图,两杆材料相同,许用正应力[σl]=40Mpa[σy]=120MpaAB杆横截面面积为A1=100mm2,为充分地发挥构架的承载能力,试求
(1)AC杆横截面面积A2的合理值;
2、两块钢板用螺栓联接,每块板厚t=10mm,螺栓d=16mm[τ]=60Mpa,钢板与螺栓的许用挤压应力[σjy]=180Mpa,则螺栓能承受的许可载荷P=______
3、轮轮与轴的平键联接,已知轴径为d,传递力偶矩m键材料许用剪应力[τ],许用挤压应[σjy],平键尺寸bhl,则该平键剪切强度条件为_______,挤压强度条件为_________
4、图示榫头结构,当P力作用时,已知b.c.a.l接头的剪应力τ=___________,挤压应力σ=___________
5、示铆钉结构在外力P作用下,已知t.d.b铆钉的剪应力τ=_______,铆钉挤压应力σjy=__________挂钩的最大挤压应力σjy=____________
一、填空题
1、一级减速箱中的齿轮直径大小不等,在满足相同的强度条件下,高速齿轮轴的直径要比低速齿轮轴的直径()
2、已知实心圆轴横截面扭矩T,画出横截面上的剪应力分布图
3、已知空心圆轴横截面外力偶矩M,画出横截面上剪应力分布图
4、 当实心圆轴的直径增加1培时,其抗扭强度增加到原来的()倍,抗扭刚度增加原来的()倍
5、 直径D=50mm的圆轴,受扭矩T=
2.15kn.m该圆轴横截面上距离圆心10mm处的剪应力τ=(),最大剪应力τmax=()
6、 一根空心轴的内外径分别为d,D,当D=2d时,其抗扭截面模量为()
7、 直径和长度均相等的两根轴,在相同的扭矩作用下,而材料不同,它们的τmax是()同的,扭转角φ是()同的
8、 等截面圆轴扭转时的单位长度扭转角为θ,若圆轴直径增大一倍,则单位长度扭转角将变为()
二、选择题
2、一受扭圆棒如图示,其截面m-m上的扭矩等于()A、Mo+Mo=2MoB、Mo-Mo=0C、2Mo-Mo=MoD、-2Mo+Mo=-Mo
3、传动轴转速n=250r/min此轴上轮C输入功率为P=150KW,轮A,及的输出功率PA=50KW,PB=100KW,为使轴横截面上的最大扭矩最小,轴上三个轮子布置从左至右应按顺序()排比较合理A、ACBB、ABCC、BACD、CBA
4、下列四根圆轴,横截面面积相同,单位长度扭转角最小的轴是()计算图示平面机构的自由度(机构中如有复合铰链,局部自由度虚约束予以指出)ab
一、填空题(25分)
1.力对物体的作用效应取决于力的三要素,即力的()、()和()
2.所谓平衡,就是指物体在力系的作用下相对于惯性参考系保持()或()
3.(6分)低碳钢的σ-ε曲线如图,则 材料的弹性模量E=GPa 材料的屈服点σs=Mpa 材料的抗拉强度σb=Mpa
4.(3分)悬臂梁受载荷如下图填空题第4题图1其截面形状如下填空题第4题图2a梁的材料为钢时,应选(d)截面为最好;a梁的材料为铸铁时,应选(a)截面为最好;a梁的材料为钢筋混凝土时,应选(a)截面为最好
1.(3分)试分析曲杆ABCD各段为何种变形 CD段为()变形 BC段为()变形 AB段为()变形
二、计算填空(每小题10分,共30分)
1、等截面直杆如图,已知A=1cm2,E=200GPa,则 最大正应力σmax=MPa; 总变形量△l=mm
1、键联接如图,已知扭矩M,轴的直径d,键的尺寸bhl 键的切应力τ=键的挤压应力σbc=
1、圆截面曲拐ABC在铅垂力F作用下,如图所示,其危险截面处的弯矩为(),扭矩为(),危险截面(b)的危险点是()点计算填空题第3题图
三、计算题
1.承重装置如图所示,已知A、B、C、D处均为铰链连接,且AB=CD=BC=a=
0.5m,BE=r=
0.15m,G=490N,杆ABC垂直于BC杆,求A、C处的约束反力计算题第1题图如图所示杆件两端固定已知F、a、EA均为常数,试求A、B端的约束力,并画出杆的轴力图计算题第2题图图示转轴AB由电机带动,轴长l=1m,直径d=70mm,在跨中央装有带轮,轮的直径D=1m,重力不计,带紧边和松边的张力分别为F1=4kN,F2=2kN,转轴的许用应力为[σ]=140MPa,试按第四强度理论校核转轴的强度计算题第3题图
1.如果力R是F
1、F2二力的合力用矢量方程表示为R=F1+F2则三力大小之间的关系为A.必有R=F1+F2B.不可能有R=F1+F2C.必有RF1RF2D.可能有RF1RF
22.刚体受三力作用而处于平衡状态则此三力的作用线A.必汇交于一点B.必互相平行C.必都为零D.必位于同一平面内
3.力偶对物体产生的运动效应为.A.只能使物体转动B.只能使物体移动C.既能使物体转动又能使物体移动D.它与力对物体产生的运动效应有时相同有时不同
6.下列表述中正确的是A.任何平面力系都具有三个独立的平衡方程式B.任何平面力系只能列出三个平衡方程式C.在平面力系的平衡方程式的基本形式中,两个投影轴必须相互垂直D.平面力系如果平衡,该力系在任意选取的投影轴上投影的代数和必为零
7.下列表述中不正确的是A.力矩与力偶矩的量纲相同B.力不能平衡力偶C.一个力不能平衡一个力偶D.力偶对任一点之矩等于其力偶矩,力偶中两个力对任一轴的投影代数和等于零
8.如图所示系统只受F作用而处于平衡欲使B支座约束反力的作用线与AB成300角,则斜面的倾角α应为()A.00B.300C.450D.
6009.如图所示,在刚体上A、B、C三点分别作用三个大小相等的力F
1、F
2、F3,则A.刚体平衡B.刚体不平衡,其简化的最终结果是一个力C.刚体不平衡,其简化的最终结果是一个力偶D.刚体不平衡,其简化的最终结果是一个力和一个力偶
1.等截面直杆在两个外力的作用下发生轴向压缩变形时,这对外力所具备的特点一定是等值、A.反向、共线B.反向,过截面形心C.方向相对,作用线与杆轴线重合D.方向相对,沿同一直线作用
2.一阶梯形杆件受拉力P的作用,其截面1-1,2-2,3-3上的内力分别为N1,N2和N3,三者的关系为A.N1≠N2 N2≠N3 B.N1=N2 N2=N3C.N1=N2 N2>N3 D.N1=N2 N2<N
33.图示阶梯形杆,CD段为铝,横截面面积为A;BC和DE段为钢,横截面面积均为2A设1-
1、2-
2、3-3截面上的正应力分别为σ
1、σ
2、σ3,则其大小次序为A.σ1>σ2>σ3 B.σ2>σ3>σ1C.σ3>σ1>σ2 C.σ2>σ1>σ
34.轴向拉伸杆,正应力最大的截面和剪应力最大的截面A.分别是横截面、450斜截面 B.都是横截面C.分别是450斜截面、横截面 D.都是450斜截面
5.设轴向拉伸杆横截面上的正应力为σ,则450斜截面上的正应力和剪应力A.分别为σ/2和σ B.均为σC.分别为σ和σ/2 D.均为σ/
26.材料的塑性指标有A.σs和δB.σs和ψC.δ和ψD.σs、δ和ψ
7.图示钢梁AB由长度和横截面面积相等的钢杆1和铝杆2支承,在载荷P作用下,欲使钢梁平行下移,则载荷P的作用点应A.靠近A端B.靠近B端C.在AB梁的中点D.任意点
8.由变形公式Δl=Pl/EA即E=Pl/AΔl可知,弹性模量A.与载荷、杆长、横截面面积无关B.与载荷成正比C.与杆长成正比D.与横截面面积成正比
9.在下列说法,是正确的A.内力随外力增大而增大B.内力与外力无关C.内力随外力增大而减小D.内力沿杆轴是不变
10.一拉伸钢杆,弹性模量E=200GPa,比例极限为200MPa,今测得其轴向应变ε=
0.0015,则横截面上的正应力A.σ=Eε=300MPaB.σ>300MPaC.200MPa<σ<300MPaD.σ<200MPa
1.在连接件上,剪切面和挤压面分别于外力方向A.垂直、平行B.平行、垂直C.平行D.垂直
2.图示铆接件,若板与铆钉为同一材料,且已知[σjy]=2[τ],为充分提高材料的利用率,则铆钉的直径d应为A.d=2t C.d=4t C.d=4t/π D.d=8t/π
3.将构件的许用挤压应力和许用压应力的大小进行对比,可知,因为挤压变形发生在局部范围,而压缩变形发生在整个构件上A.前者要小些B.前者要大些C.二者大小相等D.二者可大可小
1.传动轴转速n=250r/min,此轴上轮C输入功率为P=150kw,轮A、B的输出功率P=50KW,P=100KW为使轴横截面上的最大扭矩最小,轴上三个轮子的布置从左到右应按顺序安排比较合理A.A、C、B B.A、B、C C.B、A、C D.C、B、A
5、材料力学的基本假设有、和
二、选择题(18分)
1、如图所示系统只受离F作用而处于平衡欲使A支座约束反力的作用线与AB成角,则斜面的倾角应为
3、插销穿过水平放置的平板上的圆孔,在其下端受有拉力P则插销的剪切面积和挤压面积分别等于A、pdh、¼pD2B、pdh、¼pD2-d2C、pDh、¼pD2D、pDh、¼pD2-d2
三、计算题(64分)
2、图示三角支架,AC为钢杆,横截面面积A1=6cm2,[σ]=160MPa;AB为木杆,横截面面积A2=100cm2,[σ]木=7MPa,求此结构的许用荷载[P](14分)
3、插销穿过水平放置的圆孔,在其下端受有一拉力P,则插销的剪切面面积和挤压面面积分别为____
4、对于在弹性范围内受力的拉压杆,以下结论中错误的是____ A、长度相同、受力相同的杆件,拉压刚度越大,轴向变形越小 B、材料相同的杆件,正应力越大,轴向正应变越大 C、杆件受力相同,横截面面积相同但形状不同,横截面上轴力相等 D、正应力是由杆件所受外力引起的,故只要所受外力相同,正应力也相同
6、图示铆接件,若钢板和铆钉为同一材料,已知[σjy]=2[τ],为了充分提高材料的利用率,铆钉的直径d应该为____ A、d=2t B、d=4t C、d=4t/π D、d=8t/π
二、填空题(20×1=20分)
1、在材料力学中,为了简化对问题的研究,特对变形固体作出三个假设,即_________,_________和_________
3、在式σ=Eε中,比例系数E称为材料的拉压_______,不同材料的E值不同;它反映某种材料抵抗变形的能力,在其他条件相同时,EA越大, 杆件的变形__________
5、构件工作应力的最高极限叫做__________材料能承受的最大应力叫做材料的__________
6、材料抵抗弹性变形能力的指标是____和_______
8、如图所示,四个铆钉搭接两块钢板铆钉和钢板材料相同,此连接件可能发生的破坏有______、______、______
三、分析题(5×6=30分)
1、画出低碳钢拉伸时的应力——应变图,说明变形发展的阶段,标出其主要的力学指标
2、画出图示杆件的轴力图
5、提高构件的疲劳极限有哪些主要措施?MAEGBODCXYF1F2F3F4FRFRF4F1F2F3450600300300LL10KN40KN30KNABC10KN。