X20062007第一学期工程力学复习思考题17.、判断以下各题是非，正确的请在题后括号内打o”.错误者打（每题共15分）1 作用于刚体上的力可以认为是滑动矢量，而作用于物体上的力是定位矢量。2.刚体在三个力作用下处于平衡，这三个力则必汇交于一点。3如图所示,AB杆自重不计，在 5个已知力作用下处于平衡，则作用于B点的4个力的合力FR必与作用于A端的力F5等值、反向、共线。F1B - F2F5F3F4图1-14.二力构件是指两端用铰链连接，并且只受两个力的构件。二力构件与其具体形状无关。5.如果物体在某个平衡力系作用下处于平衡，那么再加上一个平衡力系，该物体仍处于平衡状态。6.两物体光滑接触如图 1-2所示。不计物体自重,P1与P2等值、反向、共线,则这两个物体处于平衡状态。（图1-27.两个力的合力一定大于其中任意一个分力。平面任意力系中，若其力多边形自行闭合，则力系平衡。9.一个任意力系简化所得的主矢就是该力系的合力。10.作用于一个刚体上大小相等、方向相同的两个力对这个刚体的作用是一样的。11.物体在两个等值、反向、共线力的作用下将处于平衡状态。12.如果两个力的大小相等，则它们在同一坐标轴上的投影也一定相等。13.如果一个力在某轴上的投影为零，则这个力一定为零。14.汇交于一点的三个力所构成的平衡力系，只要其中的两个力在同一直线上，则不共线的第三个力肯定为零。（15.力偶对其作用面内任一点的力矩恒等于该力偶的力偶矩距，而与矩心位置无关。16.同一平面内任意一力与一个力偶都可以合成为一个力。平面力系不平衡，则一定可以合成为一个力。A、B、C D四点上的力用矢量 AB，18.图示A、B、C D E五点在同一刚体的一个平面上，作用在BC，CD，DE表示，那么矢量 AE为该力系的合力。36 图示一悬臂梁，梁的右端作用一力F，受力前在梁上画一斜线AB，受力后产生拉伸变形而平行E图1-319.对于平面任意力系，一定存在某平面平行力系与之等效。（）20.对于任意的平面汇交力系，一定存在某平面平行力系与之等效。（）21对于任意一平面力系，一定可以用两个平面汇交力系来与之等效。（）22.某平面力系由一平面平行力系与一汇交于A点的力系组成，若其中的平面平行力系简化成一个合力，且这个合力作用线不通过A点，则该力系的主矢可能为零。（）23系统中两物体间相互作用，其作用力与反作用力等值、反向、共线，因此这两个物体所组成的 系统在这一对力的作用下处于平衡。（）24当研究的对象是物系时，我们把物系外的物体与物系间的作用力称为外力，将物系内部物体间 的相互作用力称为内力。物系的内力呈等值、反向、共线的作用力与反作用力。作用力与反作用力 对系统的作用效应相互抵消，因此，系统内力的合力为零。（）25体内两点间的距离保持不变的物体称为刚体。（）26图示结构由两根尺寸完全相同的杆组成，其中AB为铜质杆，BC为钢质杆，两杆在力Q的作用下产生的拉应力相等。（）图1-427.若试件处于弹性变形阶段，则应力和应变成线性关系。（）28.压强是构件表面的正应力。（）29.杆件的基本变形只有拉（压）、剪、扭、弯四种，如果还有另一种变形，那必定是这四种变形的某种组合。（）30杆件伸长后，横向会变细，这是因为杆内有横向应力存在。（）31减速器中的轴有粗有细，若减速器输入功率一定，往往将高速轴做得粗一些，低速轴做得细一 些。（）32 在剪力Q 0处，梁的弯矩必然为最大。
（）33.在梁的中间铰处，弯矩图上必有 M0。（）34两根梁的跨度、承受的载荷及支承条件均相同，若两根梁的材料和横截面面积不同，则两根梁 的剪力图和弯矩图就不一定相同。（）35“应力”和“压强”的量纲相同（均为 MPa）,所以两者的物理意义相同，仅仅是运用场合不同 而已。压强一般作用于物体表面，而应力存在于受力物体内部的一点。（）移至A B,则图1-537 低碳钢试件拉伸时，当其横截面上的应力达到材料的屈服极限后再增大拉伸力，则试件将不再 产生弹性变形，而仅仅只发生塑性变形。38材料的许用应力取决于材料本身的性质，因此，由同一材料制成的不同构件，其许用应力是相同的。（39 设计静载荷下的低碳钢零件时，常取Ts作为强度极限。（为O40.41 .F拉伸时，其轴向应变相同，而沿图1-6石拱桥充分利用了石材抗压强度高的特点，因此，桥面上可以承受很重的载荷。图示圆形截面和正方形截面拉杆的材料、横截面面积相同，但长度不同。当两杆受同样的载荷42将图（a）所示作用于梁 A端的力偶Me用图（b）所示两个作用于梁中部的等值、反向之平行样的。力F代替，且Fd Me，经如此处理后，梁的变形效应是43 44 45 Mea将图（a）所示的作用于梁上的均布载荷后，梁的变形效应是样的。Ab1-7q简化成图（b）所示的作用于梁中部的集中力拉伸试验时，当应力超过比例极限后将载荷卸除,构件所受的外力就是构件上所受的载荷。则试件将会产生塑性变形。图1-8、填空题（每题1分共15 分）1图2-1所示直杆OA自重不计，当作用于直杆A端的力F与杆轴成B角时,该力对支座O之矩图2-1图2-22.图2-2所示直杆OA与水平成0角，其自重不计。当作用于直杆A端的力F与杆轴成3角时,该力对支座0之矩为 。3.力是物体间的相互作用，这种作用将引起物体 ,称为力对物体作用的外效应；此外，这种作用还将引起物体，称为力对物体的内效应。4作用于刚体上的力，均可平移到刚体相同内任意一点，但平移的结果除了一集中力外，同时还应附加一个。5.根据力的平移定理，作用于图,二是2-3所示齿轮上的圆周力。Ft对轴系的运动将产生两种作用F 了卫In LtdC图2-3AFiF2B图2-4s96图2-4所示F1和F2两力分别作用于平面刚体ABC所处平面的A点和B点。在A、B、C三点中的 点加一适当的力可以使系统平衡。7.如果一平面任意力系简化的最终结果为一合力，则说明原力系不是一个平衡力系，也不可能是一个。约束反力由 引起，且随其改变而改 变。15已知合力FR沿直线AB作用，其中一个分力的作用线与AB成30角，若欲使另一个分力的值最小，则此二分力之间的夹角应为 。16图2-7所示曲杆自重不计，其上作用一力偶矩为M的力偶时，支座 B处的约束力为 图2-717图2-8所示（a）、（b）两个小单元，虚线表示其受力后的变形情况。单元体（a）的剪应变单元体（b ）的剪应变 丫 5图2-8图2-918 现有三种材料的拉伸曲线如图2-9所示。若分别由此三种材料制成同一构件，其中强度最高的是 ,冈寸度最大的是 ,塑性最好的是 。19.通过低碳钢的拉伸破坏试验可测定强度指标 和 ; 塑性指标禾廿 。20.弯矩图上的最大弯矩丨M| 在max可能出现在上。上,也可能出现21.集中力偶M作用处，其作用面两侧的 会产生突变，而 则不变22.平面刚架受力如图 2-10所示（各指定截面无限靠近与其平行的轴线），其中1-1截面上的剪力Q 1 ，弯矩M 1 ，轴力N1 92-2截面上的剪力Q 2 ，弯矩M 2 ，轴力N 2 3-3截面上的剪力Q 3 ，弯矩M 3 ，轴力N 3 。UJL JliLLLLa1 a图 2-11图 2-1023.图2-11示外伸梁受均布载荷作用，欲使MA M B - MC，则要求L/a的比值为 欲使 M C 0，则要求L/a的比值为 。24.当简支梁只受集中力和集中力偶作用时，最大剪力必发生在。25.依据材料的破坏类型，材料力学提出了两类强度理论一类以断裂破坏为标志，包括第一和第二强度理论；另一类以塑性屈服为标志，包括第三和第四强度理论；一般而言，对脆性材料宜采用第强度理论，对塑性材料宜采用 强度理论。三、选择（每题2分共20 分）1如图3-1所示，刚体受三个力的作用，并且三力均不为零，则（）。A 情况a刚体不可能平衡B 情况b刚体不可能平衡C.情况a、b两种情况都无法平衡D 情况a、b两种情况均有可能平衡Fi图3-12如图3-2所示，力沿其作用线由D点滑移到E点，贝U A、B、C三铰处的约束反力（A .都不变B .都会改变C.只有C铰处反力不变图3-2D .只有C铰处反力改变3.图3-3所示梯子AB重P,搁置在光滑的水平地板与光滑的铅直墙上。
梯子E点处站一重Q的人，梯子之D点用绳索0D系在墙角0点上。设P、Q、a、B、BE、AB尺寸均已知，C为AB之中 点其坐标如图示。当需进行受力分析求 A、B、D三处的约束力时，最好不要对（）点取矩。A .以未知力Na、Nb作用线的交点 H作为矩心列平衡方程；B.以坐标原点0为矩心列平衡方程；C.以力NA作用线与绳索拉力 T作用线的交点 G.4.图3-4所示四种结构均不计构件的自重，且忽略摩擦，若0 60当B处作用相同的作用力 F时，铰链A处约束力相同的是（）A .a和 bB.a 和 cC.b 和 cD .c 和 dCCd图3-45.如图3-5所示，已知某平面内任意力系对平面内三点A （ 2,4）,B （1 ,2）,C （3,1）的主矩分别为Ma,Mb,Mc。若Ma Mb 0,而Me工0 ,转向为顺时针，则该力系简化的最终结果是 （）A .过A、C连线的力；B .过A、B连线的力C.过D .一个力偶矩为MC的力偶。图3-5F2图3-66平面任意力系向某点简化，其主矢为零，主矩不为零，下述说法中正确的是（）。A.力系可以用一个力来平衡；B.力系可以用一个力偶平衡；7图3-6所示圆盘处于平衡状态，下述说法中正确的是（）。A .力F1与力F 2等效；B.力F1与力F 2平衡；C.支座A处的反力与Fi,F 2组成平衡力系。力F1等效于F三个式子与文字的内涵与区别（5分）2.什么叫二力构件分析二力构件是与二力构件的形状有关吗图示哪些是二力构件（5分）3.4.FCA__.B配以图示说明两力大小相等,Cl（e）两力矢相等，两力相等，这三种说法的区别。（5分）为什么力偶不能与一个力平衡既然如此，那又如何解释图4-2所示转轮的平衡现象（5分）5.刚体上A、B、C、D四点组成一平行四边形，如在其四个顶点作用有四个力，这四个力沿四个边恰好组成封闭的力多边形，如图4-5所示。冋此刚体是否平衡3分）图4-2图4-55分）6如图所示，力或力偶对点 A的矩都相等，它们引起的支座的反力是否相等237不计重量的直角三角板 ABC用三个活动铰支座固定，其中B ,C两处支座分别沿直角边设置,若系统受垂直于 BC的力F作用，系统能否平衡为什么（5分）试解释单缸柴油机曲轴端部装置一个大飞轮的道理。（3分）9.圆轴扭转之前在其表面画一小正方形如图所示,扭转后此正方形将如何变形（5分）图4-810 在列梁的剪力、弯矩方程时，通常要分段，试问在哪些情况下要分段 （3分）11 试述最大弯矩的截面位置可能发生在梁的哪些位置 （3分）12 .说明下列各种情况下，哪些是静载荷，哪些是动载荷 （3分）（a）千斤顶顶重物时的压力；（b）起重机刚将重物由静止状态吊起时钢绳所受的拉力；（c）水库中水对坝的压力；（d）用脸盆盛自来水龙头渗漏的水滴，水对盆的压力。13试述内力与应力的区别和相互关系。（3分）14 .试述压缩与挤压的区别。（3分）15材料力学中所说的内力有哪些特征 （5分）16 强度准则d ca （T 是设计零件首先必须满足的基本设计准则，d ca的计算因零件的工作状态不同而不同，而d b im /s （b lim为极限应力，S为安全系数）。在静载荷状态下，若S已知，试问设计塑性材料零件时取什么作为极限应力d im 设计脆性材料零件时又取什么作为极限应力d lim 为什么（ 5分）17槽钢的一端固定，另一端自由，自由端受集中力P作用，梁的横截面和力P的作用线如图4-9所示，图中C为截面形心，试问这根梁将发生什么样的变形（ 3分）18.工字钢的一端固定，另一端自由，自由端受集中力P作用，梁的横截面和力P的作用线如图（3 分）梁的横截面和力 P的作用线如 （ 3 分）4-10所示，图中C为截面形心，试问这根梁将发生什么样的变形19.等边角钢的一端固定，另一端自由，自由端受集中力P作用,图4-11所示，图中C为截面形心，试问这根梁将发生什么样的变形图4-9图 4-10图 4-11五、分析计算题（25分）1.图5-1所示物体的受力图是否有错误若有则请予改正。2.图5-2所示物体的受力图是否有错误若有,图5-1则请予改正。（3 分）（3 分）图5-23.图5-3所示物体的受力图是否有错误若有,q4.衡和三力平衡原理分析左拱 AC的受力，并绘出其受力图。（不允许用两个正交分力表示铰链处的受图示三铰拱桥由左、右两拱铰接而成。不计自重及摩擦，在拱AC上作用有载荷F,请用二力平图5-45.分析图（a）所示物系中图（b）和图（c）所指定物体的受力并画出受力图。未画重力的物体,其自重不计。（3分）图5-6图5-7CC 图5-56.匀质圆柱重P1400N，放在倾角为30的光滑斜面上，并用一绕过定滑轮 A的绳索与重P2200N 的重物B相连。定滑轮的位置可以调整，从而使 B角可在30 90 范围内变化。当圆柱处于平衡 时，B角的取值可能如何 （5分）C图5-9图5-810结构受力如图5-10所示。各杆的横截面面积均为A，其材料允许压应力为d -，允许拉应力7.图5-7所示滚子重 P800N ,滚子半径R400mm。欲用固联于滚子中心的绳索将其拉过h80mm的石坎，所施最大拉力 F480N，试问若沿水平方向拉，能否把滚子拉过石坎 （5分）两直角刚杆 ABC和DEF在F处铰接。若各杆自重不计，则垂直点的过程中，D处约束力的变化范围如何 （5分）9如图5-19所示，各物块自重及摩擦不计，物块受力偶作用，其力偶矩的大小皆为M,方向如图。试确定A、B两点约束力的方向。（5 分）为d 0.8 d -，试分析该结构容许的载荷取决于哪根杆其容许载荷是多少 （5分）11.图5-11所示螺栓联接中，P 30 KN，螺栓直径d 10 mm，试求螺栓中产生的剪应力是多少（5分）图 5-10图 5-1112 .图5-12示两块钢板焊接在一起，若P 150 KN，焊缝许用剪应力t 110 MPa，焊缝受剪高度h 0.7 t （t为焊角尺寸，t 8mm），试求所需焊缝的长度 L 。
（5分）图 5-1213.直径和长度相同，而材料不同的两根轴，在相同扭矩作用下，它们的最大剪应力同扭转角o是否相同为什么（ 5分）t max是否相14绘出图5-13所示外伸梁的内力图，并求出剪力和弯矩绝对值的最大值，设 分）a均为已知。（515绘出图5-14所示外伸梁的内力图，并求出剪力和弯矩绝对值的最大值，设 分）a均为已知。（5B图 5-14图 5-1316.图5-15所示火车车轴，已知车体作用于轴上的力P 40 KN ,L 1.5 m ,a 23 cm ,d 14 cm ,d 1 12 cm。若忽略剪应力的影响，试分析该轴所处的应力循环状态，绘出其应力循环曲线并指出 轴的危险截面。（5分）4-L图 5-1517.柴油机连杆工作时，连杆上的螺栓受交变应力作用。若螺栓所受的最大拉力F max 9.58 KN ,最小拉力为F min 8.71 KN ，螺栓的最小直径 d 8.5 mm ,试计算螺栓上所受的应力的平均应力 d m和应力幅的幅值 da分别为多少分析螺栓所处的应力循环状态，并绘出其应力循环曲线。（5分）