全国2013年1月高等教育自学考试工程力学(一)

全国2013年1月高等教育自学考试

工程力学（一）模拟试题

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）

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．带光滑销B的直杆CD和槽杆AE在销B处光滑接触，两杆上各有力偶作用如题1图示，则槽杆的受力图正确的是（ ）

2．物系如题2图所示，不计杆重。该物体系统属（ ） A．静定问题 B．一次超静定问题 C．二次超静定问题 D．三次超静定问题

3．题3图示螺钉在拉力P作用下，挤压面积Ajy=（ ）

?A．d2

4B．C．D．

?dh 4?2D 4?2(D?d2) 44．长度为l的简支梁上作用了均布载荷q，根据剪力、弯矩和分布载荷间的微分关系，可以确定（ ）

A．剪力图为水平直线，弯矩图是抛物线 B．剪力图是抛物线，弯矩图是水平直线 C．剪力图是斜直线，弯矩图是抛物线

D．剪力图是抛物线，弯矩图是斜直线 5．某机轴为Q235钢制，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．第三或第四强度理论 D．第一或第四强度理论 6．下列关于压杆临界应力σlj与柔度?的叙述中正确的是（ ） A．σlj值一般随?值增大而减小 B．σlj随?值增大而增大 C．对于中长杆，σlj与?无关

2?D．对于短杆，采用公式σlj=E计算σlj偏于安全 ?27.一般情况下题5图所示结构中二杆的合理选材方案是（ ） A. 1杆用钢材，2杆用铸铁 B. 1杆用铸铁，2杆用钢材 C. 二杆均用钢材 D. 二杆均用铸铁

8.在下列4种情况中，截面上弯矩M为正、剪力FS为负的是（ ）

（8）．图示空心圆轴承受扭转变形，扭矩如图所示，沿半径分布的切应力有下面四种表示，正确的是( )

9．横力弯曲时，梁截面上的内力既有剪力，又有弯矩，则截面上应力应该是( ) A．中性轴上切应力最小；上、下边缘正应力最小 B.中性轴上切应力最小；上、下边缘正应力最大 C.中性轴上切应力最大；上、下边缘正应力最小 D.中性轴上切应力最大；上、下边缘正应力最大

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10.对称循环交变应力的循环特征r=( ) A.-1

B.0

C.0.5 D.1

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.平面汇交力系平衡的必要和充分的几何条件是________。

12.平面汇交力系如题12图所示，已知F1=10kN,F2=10kN，则该力系的合力大小为_______。

13.材料力学中，变形固体的基本假设有连续性假设、均匀性假设、_______假设和小变形假设。

??14.己知图示简支梁AB上作用的力偶（F,F?）对A点的矩为-Fa，则该力偶对B点的矩为________.

?（15）.如图所示，重P=20kN的物块A放置在粗糙的斜面上，受平行于斜面向上的力F作用，F=5kN，物块处于平衡，斜面与物块的静摩擦因数fs=0.5，则斜面对物块的摩擦力大小为_______

15.图示平面机构，已知O1A=AB=O2B=O1O2=l，AC=CB，T型杆CD段长为

3l，杆O1A2以匀角速度ω绕O1轴逆时针转动，则在图示位置时，D点的加速度大小为________.

16.图示折杆OAB的OA段质量不计，AB段为均质细长直杆，质量为m，OA=AB=l，则该折杆对O轴的转动惯量为________.

17.如图所示，半径为R的均质滑轮上作用一力偶矩为M的常力偶，吊升一质量为m的重物，当重物升高h时，力偶所作的功为________.

18.在材料力学中，显示和确定内力的基本方法称为________。 19.构件承载能力包括三个方面，即强度、________、稳定性。

20.等直杆轴向拉压时的强度条件公式可解决三方面的问题：强度校核、________、确定许

可载荷。

21.连接件挤压实用计算时，假定挤压应力在挤压面上________分布。 22.如图所示，矩形截面高为h、宽为b，则其对竖直对称轴y的惯性矩 Iy=_________。

23.压杆柔度?的计算公式为??___________。

24.圆轴发生弯曲-扭转组合变形时，其使用第三强度理论的相当应力以应力表示为 ?r3=___________。

25.提高压杆的稳定性，可从合理选择材料和减小________两个方面进行 （25）．提高构件的疲劳强度主要有三个措施：提高表面光洁度、提高构件表层强度和________。

三、计算题（本大题共5小题，每小题6分，共30分）

?26．图示水平悬臂梁AB，受铅垂集中力F和集度为q的铅垂均布载荷作用，且F=2qa，若

不计梁重，试求固定端A处的约束反力。

27．如图所示轮子O为均质物体，半径为R，质量为m，重物A的质量为2m，轮子上作用一常力偶M，求重物上升的速度为v时系统的动能。

28.试作图示外伸梁的剪力图和弯矩图。

（28）.作图示外伸梁的剪力图和弯矩图，并求出|Fs|max和|M|max.

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28．阶梯杆如图所示，F=100kN，杆长l=1m，截面面积A2=2Al=400mm2，材料的弹性模量E=200GPa。作杆的轴力图并求杆件的总伸长。

29.作图示悬臂梁的剪力图和弯矩图。

29.矩形截面木梁如图所示，已知F=20KN，l=3m，[σ]=20MPa，试校核梁的弯曲正应力强度。

30.图示水平直角折杆，横截面直径d?6cm，铅直均布载荷q?0.8kN/m，

[?]?80MPa。试用第三强度理论校核其强度。 qC1m

A2mB解：危险截面在固定端A处， （3分）

M?1.64kN?m，T?0.4kN?m， （6分）

则?r3?M2?T2?77.8MPa?[?]，满足强度条件。 （6分）

W 补充题．图示扭转圆截面杆d=60mmr，扭矩T=5kNm，求最大剪应力?。 四、综合题(本大题共2小题，每小题10分，共20分) 31. 在如图所示结构中，直角弯杆AB与水平杆BD在B处铰接，已知均布载荷的集度 q=5kN／m，力偶矩的大小M=30kN·m，各杆尺寸如图所示，单位为m，不计各杆的自重和各接触处摩擦。试求固定端约束A和可动铰支座C处的约束力。

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32.图示直径为d的圆截面杆，受到一对偏心距为e的偏心压力F的作用，试求当杆横截面上不存在拉应力时，偏心距e的取值范围。

五、综合题(本大题共2小题，每小题l0分，共20分)

39.质量为m、长度为3l的均质细长直杆AB可绕光滑水平轴A转动，刚度系数为 mgk=，原长为l的不计质量的弹簧，其两端分别与杆的B端和固定点D(在轴A的

4l正下方)相连，且AD=4l．杆AB在力偶矩为M=

8mgl的主动力偶作用下，由图示 ?铅垂静止位置进入运动，试求杆AB逆时针转至90°角位置时的角速度。

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。

用塑性材料的低碳钢标准试件在做拉伸实验过程中，将会出现四个重要的极限应力； 其中保持材料中应力与应变成线性关系的最大应力为（比例极限 ）； 使材料保持纯弹性变形的最大应力为（ 弹性极限 ）；

应力只作微小波动而变形迅速增加时的应力为（ 屈服极限 材料达到所能承受的最大载荷时的应力为（ 强度极限 ）。

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