工程力学习题。。_工程力学习题册答案
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一、填空题
2、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）。
３、力偶的三要素是力偶矩的（大小）、（转向）和（作用面的方位）。用符号表示力偶矩的单位为（N·m）或（KN·m）。
4、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。
5、低碳钢拉伸时的大致可分为（线弹性阶段）、（屈服阶段）、（强化阶段）和（颈缩）阶段。
6、在工程设计中工程构建不仅要满足强度要求，（刚度）要求和稳定性要求，还要符合经济方面的要求。
7、圆轴扭转的变形特点是：杆件的各横截面绕杆轴线发生相对（转动），杆轴线始终保持（直线）。
8、平面弯曲变形的变形特点是杆的轴线被弯成一条（曲线）。
9、静定梁可分为三种类型，即（简支梁）、（外伸梁）和（悬臂梁）。
10、（刚体）是指由无数个点组成的不变形系统。
11、由构件内一点处切取的单元体中，切应力为零的面称为（主平面）。
12、平面汇交力系平衡的解析条件是：力系中所有的力在（任选两个坐档轴上）投影的代数均为（零）。
13、在工程中受拉伸的杆件，其共同的特点是：作用于杆件上的外力或外力的合力的作用线与构件轴线（重合），杆件发生（沿轴线）方
向，伸长或压缩。
14、空间汇交力系的合力在任意一个坐标轴上的投影，等于（各分力）在同一轴上投影的（代数和），此称为空间力系的（合力投影定理）。
15、力矩的大小等于（力）和（力臂）的乘积。通常规定力使物体绕矩心（逆时针转动）时力矩为正，反之为负。
16、大小（相等），方向（相反），作用线（相互平行）的两个力组成的力系，称为力偶。力偶中二力之间的距离称为（力偶臂），力偶所在的平面称为（力偶的作用面）。
17、圆轴扭转时，横截面上任意点处的切应力沿横截面的半径呈（线性）分布。
18、构件的强度是指（构件抵抗破坏）的能力；构件的刚度是指（构件抵抗变形）的能力；构件的稳定性是指（构件保持其原有几何平衡状态）的能力。
19、使构件发生脆性断裂的原因主要是（拉）应力。
20、拉伸（压缩）与弯曲组合变形，杆内各点处于（单向）应力状态。
二、判断题：（对的画“√”，错的画“×”）
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、柔体约束特点是限制物体沿绳索伸长方向的运动，只能给物体提
供拉力。（√）
6、二力杆的约束力不一沿杆件两端铰链中心的连线，指向固定。（×）
7、截面法求轴力杆件受拉时轴力为负，受压时轴力为正。（×）
一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。
1．图示杆的重量为P，放置在直角槽内。杆与槽为光滑面接触，A、B、C为三个接触点，则该杆的正确受力图是(D)
2．平面平行力系独立的平衡方程式有(B)A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
二、填空题（本大题共20小题，每小题1分，共20分）请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。
11.图示光滑固定凸轮B对圆轮A的约束反力，其方向沿接触面的公法线，且指向圆轮A，作用在接触点处。
题11图
12.同一平面内的两个力偶的等效条件是它们的力偶矩相等。13.当平面任意力系的主矢和对任一点的主矩均等于零时，则该力系为平衡力系。
14.若动点M运动的速度不等于零，则当动点M的切向加速度aτ=0、法向加速度an=0时，点M作匀速直线运动。
15.在刚体的平动和定轴转动中，肯定属于平面运动的是定轴转动。18.当一圆轮在固定曲面上作纯滚动时，作用在其上的静摩擦力所作的功=零。
21.构件应有足够的强度；其含义是指在规定的使用条件下构件不会 破坏。
23.铆钉在工作时，可能的破坏形式有两种：剪切破坏和挤压破坏。24.在梁的集中力偶作用处，梁的弯矩图发生突变。
25.合理安排梁的受力情况，使梁的最大弯矩降低，可以减小梁的弯曲正应力、提高梁的弯曲强度。
27.为增大梁的抗弯刚度，可在不改变梁横截面面积的前提下，改变横截面形状，使惯性矩I增大。
30.偏心拉伸（压缩）是拉伸（压缩）与弯曲的组合变形。
四、计算题（本大题共6小题，每小题5分．共30分）
33.T形杆的AB段水平，并与斜杆CD在C处铰接，在杆AB的B端作
用有一主动力偶，其力偶矩的大小为MO=100N·m．若不计各杆的重量和各接触处摩擦，试求固定铰支座A的约束反力及连杆CD的内力。
AE=AC·sin 30°=0.25m ∑M =0:－MO+FCD·AE =0 FCD=400N FA=FCD=400N
答33图
34.如图所示平面机构，直角弯杆OAB可绕轴O转动，套筒C可在杆AB上滑动，而与套筒C铰接的杆CD则在铅垂直槽内运动，直角弯杆OA段的长度为40cm。在图示位置，AB段水平，4C=30cm，杆CD向上运动，其速度的大小为υ=30cm/s，试求该瞬时弯杆OAB转动的角速度。
答34图
35.如图所示平面机构，直角三角形板与杆OA和BD铰接，杆OA以匀角速度ω=6rad/s绕轴O转动，带动板ABC和摇杆BD运动。已知OA=10cm，AC=15cm，BC=45cm，在图示瞬时，OA⊥AC，CB⊥BD.试求该瞬时，三角形板ABC的角速度和点C的速度。
答35图
36.图示阶梯形杆AC，已知力F=lOkN，l1=l2=400mm，AB段的横截面面积A1=lOOmm2，BC段的横截面面积A2=50mm2，其弹性模量均为E=200GPa，试计算杆AC的轴向变形△l
利用轴向拉压杆的变形条件求解(1)各段轴力计算 FNAB=F FNBC=－F(2)AC的轴向变形
38.已知某点应力状态如图所示，试求其主应力及最大切应力。
40.如图所示A端固定悬臂直角折杆，已知AB段为圆截面杆，其直径d=100mm，许用应力[σ]= 160MPa，C端作用一垂直于平面ABC的水平力F=6kN，图中a=1m，试以最大切应力理论（第三强度理论）校核杆AB的强度。
Mmax=2Fa T=Fa
杆AB的强度满足要求。
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