《工程力学》练习题
一、填空题：
1、平面汇交力系平衡的充分必要条件是_____________________________。

2、圆轴扭转时，横截面上各点只有剪应力，其作用线________________,同一半径的圆周上各点剪应力___________________。

3、梁在集中力作用处，剪力Q_______________,弯矩M________________。

4、强度条件
[]σ
≤
+
W
T
M2
2
只适用于___________________________。

5、以截面的左侧的外力计算剪力时，向________的外力取正号；向______的外力取负号。

若以右侧的外力计算，则外力正负规定与此__________。

6、平面任意力系平衡方程，⎪
⎩
⎪
⎨
⎧
=
=
=
B
A
m
m
X
∑
∑
∑
的附加条件是__________________
而⎪
⎩
⎪
⎨
⎧
=
=
=
C
B
A
m
m
m
∑
∑
∑
的附加条件是_____________________。

7、梁在集中力偶作用处，剪力Q______________,弯矩M________________。

8、梁某截面的弯矩，若梁在该截面附近弯成________________ ,则弯矩为正；弯成________________则弯矩为负。

9、当梁的材料是钢时，应选用______________ 的截面形状；若是铸铁，则应采用_____________________的截面形状。

10、塑性材料的弯扭组合变形圆轴的强度条件为_____
11、柔性约束对物体只有沿_________的___________力。

12、铰链约束分为_________和_________。

13、平面汇交力系的特点为__________________________________________。

其平衡的充分必要条件为________________________________________。

14、力偶是指______________________________________________________。

15、作用于刚体上的力，均可_________到刚体上任一点，但必须同时________ 一个________。

16、 光滑面约束力必过_________沿_________并指向______________的物体。

17、 活动铰链的约束反力必通过___________并与___________相垂直。

18、 平面力偶系的特点为_______________________________________________。

19、力偶对物体的转动效应取决于_______________、________________、 _______________三要素。

20、任意力系平衡的充分必要条件是______________________________________。

二、选择题
1、图示受拉直杆，其中AB 段与BC 段的轴力及应力关系为__________。

A ：BC A
B N N = B
C AB σσ=
B ：B
C AB N N = BC AB σσ> C ：BC AB N N = BC AB σσ<
2、图示结构，其中AD 杆发生的变形为______。

A 、弯曲变形 B 、压缩变形
C 、弯曲与压缩的组合变形
D 、弯曲与拉伸的组合变形
3、三根试件的尺寸相同，材料不同，其应力应变关系如图所示，则_________强度高，___________ 刚度大，___________塑性好。

4、图示圆截面悬臂梁，若其它条件不变，而直径增加一倍，则其最大正应力是原来的________倍。

A ：81
B ：8
C ：2
D ：21
5、横截面上最大弯曲拉应力等于压应力的条件是_________________。

A ：梁材料的拉、压强度相等 B ：截面形状对称于中性轴 C ：同时满足以上两条
6、面汇交四个力作出如下图所示力多边形，表示力系平衡的是______________。

7、圆轴扭转变形时，横截面上的应力分布规律正确的是______________。

8、在图示轮子受力图中，
Fr
m Fr m 3,21==，其中___________图轮子处
于平衡状态。

截面C 处扭矩的突变值为___________________________。

A ：A m
B ：
C m C ：c A m m +
D ：)(21
c A m m +
9、 两梁的横截面上最大正应力相等的条件是_____________。

A ：m ax M 与横截面积相等
B ：m ax M 与min W （抗弯截面系数）相
等 C ：m ax M 与min W 相等，且材料相等 三、是非题
1、 作用力与反作用力是一组平衡力系。

（ ）
2、 两个力在同一轴上的投影相等，此两力必相等。

（ ）
3、 力偶对其作用面任意点的力矩值恒等于此力偶的力偶矩，同时与力偶与矩心间的相对位置相关。

（ ）
4 、平面任意力系简化后，其主矢量与简化中心有关，主矩与简化中心无关。

（ ）
5、 平面汇交四个力作出如下图所示力多边形，其中符合F4=F1+F2+F3
关
系
式的是（ ）
6、 力系的合力一定比各分力大。

（ ）
7、 平面汇交力系由多边形法则及的合力R ，其作用点仍为各力的汇交点，其大小和方向与各力相加的次序无关。

（ ）
8、 作用于物体上的力，均可平移到物体的任一点，但必须同时增加一个附加力偶。

（ ）
9、 平面任意力系向任一点简化，其一般结果为一个主矢量和一个主矩。

（ ） 10、 平面汇交力系作出如下图所示的力多边形，其中表示平衡力系的图是（ ）。

四、作图题
1.作用于杆上的载荷如图所示，画其轴力图，并求1—1，2—2，3—3截面上的轴力。

2.画出下图轴的扭矩图，并求m ax T
3.画出下图梁的剪力图，弯矩图，并求max max ,M Q 。

4.画出图示铰链约束物体的受力图。

5.画出图中光滑面约束物体的受力图。

6.画出图中各杆件的受力图。

五、计算题
1．转轴的功率由带轮B输入，齿轮A、C输出，已知：功率
kw
P
kw
P
c
A
20
,
60=
=，
[],
5.0
,
37m
MPaο
=
=θ
τ转速n=630r/min，G=80Gpa，试设计转轴的直径。

2、梁的截面为T型，其许用拉应力[]+
σ为许用压应力[]-
σ的三分之一，合理设计要求危险截面上的最大拉、压应力均达到许用值，试求截面上的边缘宽度x。

3、已知Fr=2KN，Ft=5KN，M=1KNm，l=600mm，齿轮直径=400mn，轴的[σ]=100MPa求传动轴直径d。

4、图示意结构, 承受截荷P=80KN。

已知钢杆AB，直径mm
d30
=，许
用应力[],
160
1
Mpa
=
σ木杆BC为矩形截面，宽b = 50mm , 高h=100mm , 许
用应力[],
8
2
Mpa
=
σ校核该结构的强度。

5、传动轴的直径
[][]GPa
G
m
MPa
mm
d80
,
5.0
,
60
,
40=
=
=
=ο
θ
τ
，
功率由B轮输入，A轮输出
P
3
2
，C轮输出
P
3
1
，传动轴转速min
/
500r
n=，试
计算B轮输入的功率P。

6、小型铆钉机座如图所示，材料为铸铁，[]MPa
30
=
+
σ，[]MPa
80
=
-
σ，I-I截面的惯性矩4
3789cm
I
Z
=，在冲击铆钉时，受力KN
P20
=作用，试校核I-I 截面的强度。

7、如图，在圆钢杆上铣去一槽，已知钢杆受拉力P=15kN作用，钢杆直径d=20mm,求1-1和2-2截面上的应力（铣去槽的面积可近似看成矩形，暂不考虑应力集中）
8、图示拐轴上在C处受铅垂力P作用，已知P=3.2KN，轴的材料为45号钢，[]MPa
160
=
σ，试校核AB轴的强度。

9、截面外伸梁，如图所示，已知：[]Mpa KNm m KN F 16,5,20===σ
mm a 500=，试确定梁的直径。

10、简支梁为矩形截面，已知：
,16,)15050(2KN P mm bxh =⨯=材料许用弯曲正应力[σ]=160Mpa ，校核梁的强度。