《工程力学》综合练习题

《工程力学》综合练习题

综合一

一、填空题（每空2分，共计30分)

1．岩体的力学性质不同于一般固体介质,它具有显著的( )、（ ）和（ ）.

2．常用来测定岩石抗拉强度的试验方法有（ ），是在拉力机上进行；间接的（ ）是在压力机上进行。

3．岩石颗粒间的联结分（ ）联结与（ )联结两类.

4．在较低围限应力下，岩体的破坏方式有（ ）和（ )两种基本类型。 5．岩石的流变包括（ ）、（ ）、（ ）。

6． 表征岩石抗剪性能的基本参数是( ）和（ ）。 7．人类工程活动之前存在于岩体中的应力,称为（ ). 二、选择题(每小题3分,共30分）

1。岩石是（ ）的集合体，是天然地质作用的产物.

（A） 晶体 （B) 矿物 （C） 石英 (D) 长石 2。某岩石试件颗粒密度ds=2.60，孔隙比e=0.05，则该岩石的块体密度ρd为（ ） (A）2.45 （B）2。46 (C）2.47 (D）2.48 3。岩石的抗压强度随着围岩的增大( ）。

（A)而增大 （B）而减小 (C）保持不变 (D）会发生突变 4.初始地应力主要包括（ ）。 (A）自重应力 (B）构造应力 (C）自重应力和构造应力 (D）残余应力 5。岩石与岩体的关系是( ）。

(A)岩石就是岩体 （B）岩体是由岩石和结构面组成的 (C）岩体代表的范围大于岩石

(D）岩石是岩体的主要组成部分

6.岩体的强度小于岩石的强度主要是由于（ ）。 (A）岩体中含有大量的不连续面 （C)岩体为非均质材料

(B）岩体中含有水

(D）岩石的弹性模量比岩体的大

7。沉积岩中的沉积结构面属于哪一种类型的结构面（ )。 （A）原生结构面

(B）构造结构面

(C）次生结构面

8.岩石的割线模量计算时的应力水平为( ）。

1

（A）σc/3 （B）σc/2 （C）3σc/5 （D）σc

9.扩容表示（ )。

（A）岩石体积不断减少的现象 （B）裂隙逐渐闭合的一种现象 （C）裂隙逐渐张开的一种现象

（D）岩石的体积随压应力的增大逐渐增大的现象σc 10。在岩石的含水率试验中，试件烘干时应将温度控制在( ）。 （A）95～1050C （B）100~1050C （C）100～1100C

（D)105～1100C

三、判断题(每空2分,共计10分)

1.岩石扩容现象是岩石具有的一种普遍性质。

2。岩体的渗透率是表征岩体介质特征的函数，与流体性质无关. 3.岩石试件尺寸越大,其所能承受的最大承载力越大。 4.岩石中的孔隙和裂隙越多,岩石的力学性质越好. 5。随着围压的增大，岩石的弹性极限显著减小. 四、计算题(每题15分,共30分）

1、如果某种岩石的强度条件为τ=σtan30°十10（MPa),试求， （1）这种岩石的单轴抗压强度；

(2）设σ1>σ2〉σ3（压应力为正，单位为MPa),则应力状态为(53。7，30，1）时岩石是否破坏。

2、某种岩石在单轴压缩过程中，其压应力达到28MPa时即发生破坏,破坏面与最大主平面的夹角为60°，假定抗剪强度随正应力呈线性变化，计算，(1）这种岩石的内摩擦角；（2）破坏面上的正应力和剪应力。

综合二

一、选择题（每小题3分，共30分）

1．如图所示的悬臂梁作用有集中力（ )。

A．对

Fs和集中力偶

,若将M在梁上移动时

图形状、大小均无影响

2

B．对M图形状无影响，只对其大小有影响 C．对D．对

FsFs图和M图形状、大小均有影响 图和M图形状、大小均无影响

2．梁在集中力偶作用的截面处，它的内力图为（ ）. A．B．

FsFs图有突变，M图无变化 图有突变，M图有尖角

FsC．M图有突变,

图无变化 图有尖角

D．M图有突变，

Fs3．矩形截面梁纯弯曲时,在横截面的中性轴处 A．正应力最大 B．正应力为零

C．正应力不一定为零 D．无法判断

4．T 形截面铸铁梁弯曲时，最佳的放置方式是( )。 A．正弯矩作用下┳ B．正弯矩作用下┻ C．负弯矩作用下┻ D．无论什么弯矩均┳。

5．图示两铸铁梁，结构相同，材料相同，承受相同的载荷F。则当F增大时，破坏的情况是（ ）.

A．同时破坏 B．（a）梁先坏 C．（b)梁先坏 D．无法确定。

3

6．用积分法求图示梁的挠曲轴方程时，确定积分常数的四个条件，除

A0 ，A0外，另外两个条件是( ) .

A．B．C．

C左C右，C左C右 C左C右，B0 C0,B0

0

D．B0,C7．几何形状完全相同的两根梁，一根为钢材,一根为铝材。若两根梁受力情况也相同，则它们的( ） 。

A．弯曲应力相同，轴线曲率不同 B．弯曲应力不同，轴线曲率相同 C．弯曲应力与轴线曲率均相同 D．弯曲应力与轴线曲率均不同

8．如图所示的两简支梁,一根为铜，一根为钢.已知它们的抗弯刚度相同，在相同的F力作用下，二者的( )不同。

A．支反力

B．最大正应力 C．最大挠度 D．最大转角

9．梁的挠度是( ）。

A．横截面上任意一点沿梁轴线垂直方向的线位移； B．横截面形心沿梁轴垂直方向的线位移；

C．横截面形心沿梁轴方向的线位移; D．横截面形心的位移。

10．细长压杆如图所示,当抗弯刚度EI、约束条件等均不变而杆长l增大一倍时,其临界力为原来的（ ）.

4

A．2 倍 B．1/2 倍 C．1/4 倍 D．4 倍

二、填空题（每题3分，共30分）

1．若简支梁上的均布载荷用静力等效的集中力来代替，则梁的支反力值将（ ）原受载荷的支反力值，而梁的最大弯矩值将（ ）原受载荷梁的最大弯矩值.（填小于、等于或大于）。

2．悬臂梁受力如图示,则（ ）段发生横力弯曲,（ ）段发生纯弯曲.

3．梁在弯曲时,横截面上的正应力是按( ）分布的；中性轴上的正应力为（ ).

4．矩形截面梁若将截面高度增加一倍（其它条件不变）,则最大弯曲正应力为原来的（ )倍。

5．平面弯曲的梁内最大正应力发生在(

)的位置。

）。

）最大的横截面，且距中性轴（

6．压杆稳定的临界力统一形式的欧拉公式中称为(

7．长度系数反映压杆的支承情况,值越小,柔度越小 ,临界应力越(

5

）。

8．细长压杆的临界力有统一形式的欧拉公式，其中l称为（

）.

9．图示材料相同,直径相等的细长圆杆中，（ ）杆能承受压力最大；（ ）杆能承受压力最小.

10．图示圆截面悬臂梁,若直径d增大1倍（其它条件不变），则梁的最大挠度为原来的（ ）倍。

三、判断题（每小题2分,共10分)

1．弯曲变形的最大正应力一定是发生在弯矩最大的截面。 2．杆越细越容易失稳。

3．弯曲变形一定有剪力和弯矩二种内力.

4．在外力不变的情况下，抗弯刚度越大，发生的变形越小. 5．短粗杆没有稳定性失效问题。 四、计算题(每题10分,共30分）

1．一矩形截面梁，尺寸如图所示，许用应力160MPa。试校核此梁的强度.

6

2．图示结构中,AC为刚杆，CD杆的材料为Q235钢，C、D两处均为球铰，

n3.0已知d=20mm,材料的E200GPa，P235MPa，稳定安全因数st。试

确定该结构的许可荷载。

3．如图所示结构,尺寸如图，立柱为圆截面，已知立柱材料的E=200GPa，

P200MPa，.若稳定安全系数nst2， 试校核立柱的稳定性。

综合三

一、选择题（每小题3分,共30分)

1．一阶梯形杆件受拉力Ｐ的作用,其截面1—1，2—2，3—3上的内力分别为F1,F2和F3，三者的关系为（ )。

A．F1≠F2 、F2≠F3 B．F1＝F2 、F2＝F3

C．F1＝F2 、F2＞F3

7

D．F1＝F2 、F2＜F3

2．图示阶梯形杆,CD段为铝，横截面面积为A;BC和DE段为钢,横截面面积均为2A。设1-1、2—2、3-3截面上的正应力分别为σ1、σ2、σ3，则其大小次序为( ).

A．σ1＞σ2＞σ3 B．σ2＞σ3＞σ1 C．σ3＞σ1＞σ2 D．σ2＞σ1＞σ3

3．轴向拉伸的杆件，其正应力最大的截面和剪应力最大的截面（ ）。 A．分别是横截面、450斜截面 B．都是横截面

C．分别是450斜截面、横截面 D．都是450斜截面

4．在连接件上，剪切面和挤压面分别( )于外力方向。 A．垂直、平行； B．平行、垂直; C．平行、平行； D．垂直、垂直。

5．一受扭圆棒如图所示,其m-m截面上的扭矩等于( ）。

6．直径为D的受扭圆轴，轴内的最大剪应力为τ1,单位长度扭转角为ψ1。若轴的直径改为D/2,此时轴内的最大剪应力为τ2，单位长度扭转角为ψ2，则下列结论中正确的是( ）。

8

A．τ2＝16τ1,ψ2＝8ψ1 B．τ2＝16τ1，ψ2＝16ψ1

C．τ2＝8τ1，ψ2＝16ψ1 （ ）。 D．τ2＝8τ1，ψ2＝8ψ1

7．一空心圆轴，其

dD，若轴内的最大剪应力为max,则该横截面上内圆

周界上的剪应力为（ ）.

max1max41max； D、14。 A、2； B、max； C、

8．图示平板,两端受均布载荷q作用，若变形前在板面上画两条平行线段AB和CD，则变形后（ ）。

A．AB//CD,角减小 B．AB//CD,角不变 C．AB//CD，角增大 D．AB不平行于CD

9．图示结构中,杆1的材料是钢，

；杆2的材料是铝,E270GPa；

已知两杆的横截面积相等，则在力F作用下，节点A( ）。

A．向左下方移动 B．向右下方移动 C．沿铅垂方向向下移动 D．不动

10．设轴向拉伸杆横截面上的正应力为截面上的正应力和剪应力（ ）.

A．分别为σ/2和σ B．均为σ C．分别为σ和σ/2

9

σ，则450斜

D．均为σ/2 。

二、填空题（每小题3分,共30分)

1．脆性材料的极限应力是( ），塑性的极限应力是（ ）。 2．图示杆的抗拉压刚度为EA,杆长为2l,则杆的总伸长量为（ ）。

3．受轴向外力作用的等直杆，其m-—m横截面的轴力为（ )。

4．在图示结构中，已知：力P及a、b、c的长度,则剪切应力为( ），挤压应力（ )。

5．销钉穿过水平放置的平板上的圆孔,在其下端有一拉力F。如图所示，该销钉的剪切面面积A为（ ），挤压面积

10

Abs

为( )。

6．现有两根材料、长度及扭矩均相同的受扭圆轴，其两者直径之比为2：3。则两者最大剪应力之比为（ ），抗扭刚度之比为( )。

7．一实心圆截面阶梯轴，受力与长度尺寸如图所示，则AB段的最大切应力

max1与BC段的最大切应力max2的比值是（ )

8．图中板和铆钉为同一材料,已知

bs2。为了充分提高材料利用率，

则铆钉的直径d与板的厚度的比值应该是（ ）。

9．一长为l，横截面面积为A的等截面直杆，其容重为，弹性模量为E，则该杆自由悬挂时由自重引起的最大应力（ )

10．内外径分别为D和d环形截面对其形心的极惯性矩为（ ） 三、判断题（每小题2分，共10分)

1．最大应力一定发生在内力最大的截面上。 2．挤压力是外力。

3．圆轴发生扭变形时，任意两横截面的相对扭转角可能为零。 4．圆轴的直径越小，横截面上的应力就越大。

11

max（ ）,杆的总伸长

5．杆件发生拉伸变形时,细杆的变形量比粗杆的大。

四、计算题（每题10分，共计30分）

2A10000mm1AB1．结构受力如图所示。若杆的横截面面积为,许用应力

17MPa;BC杆的横截面面积为A2600mm2，许用应力2160MPa.

试：求结构的最大许可载荷F.

2．图示桁架,受铅垂载荷F=50kN作用,杆1，

2的横截面均为圆形,其直径分别为d1=15mm、d2=20mm，材料的容许应力均为［］=150MPa。试校核桁架的强度.

3．图示空心圆轴外径D，内径d，l,外力偶T13T，T22T，材料的切变模量G。试求:

1）画出轴的扭矩图； 2)求轴的最大切应力；

3)求C截面对A、B截面的相对扭转角。

12

综合四

一、选择题（每题3分，共计30分）

1．作用在一个刚体上的两个力是（ ）。

A．作用力和反作用力或一对平衡的力 B．一对平衡的力或一个力偶 C．一对平衡的力或一个力和一个力偶 D．作用力和反作用力或一个力偶

2．在下述原理、法则、定理中，只适用于刚体的有（ ）。 A．二力平衡原理 B．力的平行四边形法则 C．加减平衡力系原理 D．作用与反作用定理

3．曲杆重不计，其上作用一力偶矩为M的力偶，则图（a）中B处的约束反力比图（b)中B处的约束反力( ）。

A．大 B．小 C．相同 D．不能确定

4．图示三铰刚架受力F作用,则A支座反力的大小为（ ),B支座反力的大小为（ )。

A．F/2 B．F/2 C．F； D．2F

5．图示结构受力P作用,杆重不计，则A支座约束力的大小为( )。 A．P/2 B．P

13

、

,满足FA-FB的条件，则该二力可能



C．3P/3 D．0

6．重量G10N物体搁置在倾角30的粗糙斜面上，如图所示,物体与斜

面间的静滑动摩擦系数f0.6,则该物快处于（ ）状态

A．静止 B．向下滑动 C．临界下滑状态 D．以上都不对

7．已知力F1与x轴间夹角090，如图，则力

在x、y轴的投影计

算式为（ )。

y A．FxF1cos FyF1sin B．FxF1cos FyF1sin C．FxF1cos FyF1sin D．FxF1cos FyF1sin

F1  x 8．重量为G的物快放置在粗糙水平面上，物快与水平面间的静滑动摩擦系数为f,并知在水平推力P作用下，物快仍处于静止状态，如图示，则水平面的全反力的大小为（ ）。

A．FRG2P2 B．FRG2fG

2C．FRG2fP

2D．FRG

9．物快重G与水平面间静滑动摩擦系数为f，欲使物快向右移动，在下图（1）和（2)所示的两种施力方法中,（ )省力。

14

A．图（1)和（2)同样 B．图（1） C．图(2）

D．不能确定

10．已知一物块重P100N，用F500N的力压在一铅直表面上,如图示，其摩擦系数

A．150N B．100N C．500N D．30N

二、填空题（每小题3分,共30分）

1．光滑支撑面约束的约束反力必定沿着接触面的（ ）。 2。二力平衡和作用反作用定律中的两个力，都是等值、反向、共线的，所不同的是（ ).

3．作用在刚体上A点的力可以（

）地平移到此刚体上的任意一点B，

）的矩。

fs0.3，则此时物块所受的摩擦力等于( ）。

但必须附加一个力偶，附加力偶的力偶矩等于（

4．求解桁架内力的基本方法有（ )和（ ）。 5．力偶使物体绕其作用面内任一点的转动效果，完全由（ ）来决定。

6．力的平行四边形法则规定，作用在物体上同一点的两个力，其分力矢量的大小和方向，由( )来确定。

7．力与（ ）分别为力学中的两个基本要素。 8．平面任意力系通过（ 系.

9．平面力偶系有( )个独立的平衡方程，平面任意力系有( )个独立的平衡方程。

10．最大静摩擦力的方向与（

15

）可以转化为等效的平面汇交力系和平面力偶

）相反。

三、判断题(每小题2分，共10分）

1．刚体上的二个力只要大小相等，方向相反，就一定是平衡力. 2．力偶只能与力偶平衡. 3．处于平衡的物体一定不受力。 4．力的平行四边形法则只适用于刚体。

5．静摩擦力作用于两物体接触点的公切面内,方向与两物体沿接触面相对滑动趋势相反。

四、计算题（每题10分，共计30分）

1．已知：F、M、q、L，各杆自重不计，试求A和C处的约束反力。

2．如图所示静

定多跨梁.已知：

q20kN/m，

M40kNm，支座反力.

.求A和C处

3．结构的尺寸及荷载如图所示，试求支座C和固定端A的约束力.

16