全国20XX年10月自学考试工程力学(一)试题
第一部分 选择题(共20分)
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选项中只有一个选项是符
合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
1.光滑面对物体的约束反力，作用在接触点处，其方向沿接触面的公法线( ) A.指向受力物体，为压力 B.指向受力物体，为拉力 C.背离受力物体，为拉力 D.背离受力物体，为压力 2.图示三铰拱架中，若将作用于构件AC上的力偶M平移至构件BC上，则A、B、C三处的约束反力( ) A.只有C处的不改变 B.只有C处的改变 C.都不变 D.都改变
3.牵连运动是指( )
A.动系相对于静系的运动 B.牵连点相对于动系的运动 C.静系相对于动系的运动 D.牵连点相对于静系的运动
4.汽车以匀速率v在不平的道路上行驶，如图所示。当通过A、B、C三个位置时，汽车对路面的压力分别为FA、FB、FC，则( ) A.FA=FB=FC B.FA>FB>FC C.FA D.FA=FB>FC 5.一物重P，用细绳BA、CA悬挂如图所示，且角α=60°。若将BA绳突然剪断，则该瞬时CA绳的张力为( ) A.0 B.0.5P C.P D.2P 6.塑性材料的伸长率δ≥( ) A.1% B.2% C.5% D.10% 7.两根材料和长度均相同的圆轴，第一根的直径是第二根的两倍，若受相同扭矩的作用，则两根轴的扭转角之比为( ) A.1∶4 B.1∶8 C.1∶16 D.1∶32 8.某轴材料为低碳钢，工作时发生弯扭组合变形，对其进行强度计算时，宜采用( ) A.第一或第二强度理论 B.第二或第三强度理论 C.第一或第四强度理论 D.第三或第四强度理论 9.用钢丝绳吊重物时，在下列工况中，钢丝绳受到静应力的工况是( ) A.以匀加速度起吊重物 B.以匀速提升重物 C.以匀加速度制动 D.突然制动 10.构件在对称循环交变应力作用下的许用应力等于( ) A.构件的持久极限 B.材料的持久极限 C.构件的持久极限与疲劳安全系数之比 D.材料的持久极限与疲劳安全系数之比 第二部分 非选择题(共80分) 二、填空题(本大题共20小题，每小题1分，共20分)不写解答过程，将正确的答案写在每小题的空格内。 错填或不填均无分。 11.图示棘轮机构，若不计棘爪AB的重量，则当系统平衡时，棘爪A 处铰链支座的约束反力的作用线应沿____________。 12.若一个力的大小与该力在某一轴上的投影相等，则这个力与轴的关 系是____________。 ?13.将图中力F向B点平移，其附加力偶矩的大小为____________。 14.速度投影定理是说刚体运动时，其上任意两点的速度在这两点连线 上的投影都____________。 15.平行于某固定平面作平面运动的刚体，其上任一与该固定平面垂直 的直线都在作____________。 16.在齿轮传动中，若主动轮Ⅰ和从动轮Ⅱ的转速分别为n1和n2，则该 两齿轮的传动比公式可用其转速表示为i12=____________。 17.动点的加速度是描述点的____________大小和方向随时间而变化的物理量。 18.在国际单位制(SI)中，长度、____________和时间的单位是基本单位。 ?19.一质量为m的质点，以速度v沿半径为r的圆周作匀速运动，则其惯性力的大小为____________。 20.一根刚度系数为k的弹簧其一端固定，另一端连接一质点A，初始时弹簧的压缩量为δ1，结束时的伸 长量为δ2，此过程中弹簧对质点A所作的功为____________。 21.机械或结构物都由____________组成，当它们传递运动或承受载荷时，都受到力的作用。 22.一薄壁细长圆管，长为l、内径为d、壁厚为t，弹性模量为E，泊松比为μ，当受轴向拉力F作用时，测得圆周方向的线应变为??，则内径改变量Δd=____________。 23.挤压实用计算假定在挤压面积Ajy上挤压应力的分布是____________的。 24.某圆轴传递功率为100kW，转速为100转/分，其外力偶矩M0=__________N·m。 25.梁的变形大小与梁的刚度成__________比。 26.超静定梁的未知力数目大于独立的__________数目。 27.单元体中，主平面上的正应力称为__________。 28.图示单元体中εy=__________。(设E、μ已知) 29.外力作用线平行于直杆轴线但不通过杆件横截面形心，则杆产生__________变形。 30.构件刚度减小时，其承受冲击的能力__________。 三、简答题(本大题共2小题，每小题5分，共10分) 31.试述平面任意力系的简化方法，及其一般情况下的简化结果。 32.杆件的几何特征是什么?有哪四种基本变形? 四、计算题(本大题共6小题，每小题5分，共30分) 33.求图示简支梁的支座反力。(梁重忽略不计) 34.如图所示平面机构，半径为r的半圆形凸轮以速度u在固定水平面上向右滑动，长为r的直杆OA可绕O轴转动。试求图示瞬时OA杆的角速度。 ?35.在图示平面机构中，三角形板ABC分别与杆OA和BD铰接，机构由杆OA带动。已知OD=r=33cm，OA=2r,OD水平。当杆OA铅垂时，AB平行于OD，角?=30?，杆OA的角速度ω=2rad/s，求该瞬时 三角形板ABC的角速度ω1。 36.图示矩形截面硬铝试件厚度a=2mm,宽度b=20mm，实验段长度l=70mm，在轴向拉力F=6kN的作用下，测得实验段伸长Δl=0.15mm，板宽缩短Δb=0.014mm,试计算硬铝的弹性模量E和泊松比μ。 37.试计算图示悬臂梁截面C的剪力和弯矩。 38.矩形截面外伸梁如图所示，试求截面B的最大正应力。 五、综合题(本大题共2小题，每小题10分，共20分) 39.质量为20kg的物块A，放在与水平面成60°角的斜面上，被一动滑轮向上牵引如图所示。已知平行于斜面向上的拉力F=160N，物块与斜面间的动摩擦系数μ′=0.4。如果钢丝绳和滑轮的重量及滑轮轴处的摩擦忽略不计。求物块A由静止开始沿斜面向上滑行4m时的速度。 40.刚性梁AB以两端铰接的杆CD支撑，设CD杆材料的E=200GPa，λp=100,截面为正方形，边长a=20mm，规定的稳定安全系数nw=2,求外力F的许可值。 全国20XX年10月自考工程力学(一)答案 课程代码：02159 一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分) 1.A 2.D 3.A 4.B 5.B 6.C 7.C 8.D 9.B 10.C 二、填空题(本大题共20小题，每小题1分，共20分) 11.AB两点的连线 12.力作用线与轴平行 13.Fd 14.相等 15.平动 16. n1 n2 17.速度 18.质量 k 19.mv2/r 20.(δ21-δ 2 21. 构件 22.ε′d 23.均匀 24.9549 25.反 26.平衡方程 27.全应力 28.- 22) ?σ E 29.偏心拉伸(或偏心压缩) 30.增大 三、简答题(本大题共2小题，每小题5分，共10分) 31.应用力线平移定理，将力系中所有的力分别向所选择的简化中心平移，得到两个平面基本力系：即 平面汇交力系和平面力偶系。该平面汇交力系可合成为一个合力，称为原力系的主矢；该平面力偶系可合成为一个合力偶，其力偶矩称为原力系的主矩。 32.杆件：轴向尺寸远大于横向尺寸。四种基本变形：(1)拉伸和压缩；(2)剪切；(3)扭转；(4)弯曲 四、计算题(本大题共6小题，每小题5分，共30分) 33.受力如图 3MA?0,FB?2a?q?a?a?2qa2?0 2??FB???7qa4Fy?0,FB?FAy?qa?03?FAy??qa4Fx?0,FAx?0 34．动点一杆OA的端点A 动系一固连于凸轮 静系一固连于固定水平面 根据速度合成定理 ???va?ve?vr 作出速度合成平行四边形如右图所示。 所以，由图知：vr?va va?veu3??u 2cos30?33故OA杆的角速度 va3?u（逆时针） r3r35．三角形板ABC作平面运动。 以A点为基点，分析B点速度，有 ?????vB?vA?vBA 速度合成平行四边形如右图所示。 所以，vBA?vAtg30? =2?33?2? =12（cm/s） 故三角形板ABC的角速度 13 vBA AB124? = r?2rtg?2?3 =1.07(rad/s)（逆时针） FlFl36．（1）E= ??lA?l?a?b?1?6?103?70?7?104N/mm2?70GPa = 015.?2?20 （2）?????b/b? ??l/l
10月自学考试工程力学试题及答案
