全国2010年10月高等教育自学考试工程力学(一)试题

课程代码：02159

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一、单项选择题(本大题共量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.已知力和都作用于同一点，其合力=+，则各力大小之间的关系为（         ）
A.必有F_合=F₁+F₂       B.不可能有F_合=F_l+F₂     C.必有F_合> F₁，F_合> F₂    D.可能有F_合< F₁，F_合< F₂
2.在不计自重和摩擦的图示平面结构中，杆AC上作用有一力偶矩为M的力偶，则支座A处的约束力与水平线所夹的锐角θ为(      )
A.60°
B.45°
C.30°
D.0°
 
 
 
3.重为W的物块在与水平线成30°角的推力的作用下静止于铅垂墙面上，已知力的大小也为W，物块与墙面间的静摩擦因数为，则墙面对物块的摩擦力的大小为(      )

 
 
4.已知动点A沿其轨迹的运动方程为s=b+ct，式中b、c为常量，则(      )
A.点A的轨迹必为直线    B.点A的轨迹必为曲线    C.点A必作匀速运动    D.点A的加速度必等于零
5.塑性材料的极限应力是(      )
A.比例极限     B.弹性极限     C.屈服极限     D.强度极限
6.轴向拉伸时，杆的伸长量(      )
A.与轴力和抗拉刚度均成正比                B.与轴力和抗拉刚度均成反比
C.与轴力成反比，与抗拉刚度成正比          D.与轴力成正比，与抗拉刚度成反比
7.两个材料不同的受扭转作用的轴，其载荷、约束、截面形状、尺寸及其长度均相同，则其(      )
A.变形相同，应力不同    B.变形和应力均相同    C.变形不同，应力相同   D.变形和应力均不相同
8.圆形截面梁剪切弯曲时，横截面上最大切应力发生在(      )
A.中性轴上，方向平行于剪力              B.中性轴上，方向垂直于剪力
C.距中性轴最远处，方向平行于剪力        D.距中性轴最远处，方向垂直于剪力
9.图示弯曲梁的BC段（          ）
A.有变形，无位移          B.有位移，无变形
C.既有变形，又有位移      D.既无变形，又无位移
 
 
10.材料的持久极限是指材料能经受无限次应力循环而不发生疲劳破坏的(      )
A.最低应力      B.平均应力     C.最高应力       D.应力幅度
 
二、填空题(本大题共l5小题，每小题2分，共30分)
请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。
11.图示直角弯杆的A端作用一与水平线成60°夹角的力，弯杆的几何尺寸如图所示，
则力对O点的矩M_O ()=_________。
12.直角弯杆OAB的AB段长度为1m，O端为光滑固定铰链支座，B端放置于倾角为30°的光滑斜面上。在弯杆上作用一力偶，其力偶矩的大小为M=100N·m，弯杆的自重不计，则支座O处约束力的大小为_________N.

13.已知力沿图示长方体对角线DA作用，则该力在z轴上的投影为_________。
14.图示直角弯杆OAB绕轴O作定轴转动，某瞬时弯杆上B点的加速度大小为a_B=a，方向沿BA边，则该瞬时弯杆的角加速度大小为_________。

15.在图示平面机构中，已知O₁A =O₂B=AC=l，O₁O₂=AB=2l，曲柄O₁A以匀角速度ω绕轴O₁作顺时针转动，在图示位置时，O₁、A、C三点位于同一铅垂直线上，则此时点C的速度大小为_________。
16.刚度系数为k的弹簧一端固定，另一端与质量为m的小球相连，且与倾角为θ的光滑斜面平行。若取小球的静平衡位置为坐标轴x的原点，则小球在该斜面上运动的微分方程为_________。

17.质量不计的直杆AB的长度为l=2r，一端可绕水平固定轴A转动，
另一端焊接一质量为m、半径为r的匀质薄圆环，且圆心C在AB
的延长线上。若杆转动的角速度为ω，则该系统的动能T=_____。
18.构件的承载能力主要包括强度、刚度和_________。
19.脆性材料的极限应力为材料的_________。
20.剪切实用计算中，假定切应力在剪切面上是_________分布的。
21.梁剪切弯曲时，在集中力偶作用处，_________图发生突变。
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
I_y=_________。
23.梁的弯曲变形中，挠度υ与转角θ间的微分关系式是_________。
24.冲击载荷作用下，动荷因数表示动载荷与相应的_________的比值。
25.构件中随_________作周期性变化的应力，称为交变应力。
 
三、计算题(本大题共5小题，每小题6分，共30分)
26.直角刚杆ABC所受载荷及几何尺寸如图所示，且F=qa，M=qa².若不计杆的自重和支座A、B处摩擦，试求活动铰链支座B处的约束力。
 
27.如图所示利用细绳DA悬挂在铅垂平面内的静止折杆OAB，其OA段质量不计，长度为l，处于水平位置；AB段匀质，质量为m，长度也为l，试求突然剪断细绳的瞬时，折杆的角加速度和固定铰链支座O处的约束力。                                                     

28.刚性梁ACB由圆杆CD悬挂在D点，B端作用集中载荷F=50kN，已知a=1m，杆CD的许用应力[]=160MPa，试设计圆杆CD的直径d.

29.已知一直径d=50mm、长为l的钢制圆轴，一端固定、一端自由，自由端受外扭转力偶矩M₀=2.2kN·m作用时，其扭转角为6°，材料的剪切弹性模量G=80GPa，试求该圆轴的长度l.
 
30.试画出图示简支梁的剪力图和弯矩图。                                      

四、综合题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)
31.图示平面结构中两构件ABC和CD铰接于C，其所受载荷和几何尺寸如图所示，其中F=5qa，M=9qa².若不计各构件自重和各接触处摩擦，试求固定铰链支座A、D处的约束力。

32.图示结构由梁AB和杆CD组成，材料均为Q235钢，其E=200GPa，[σ]=160MPa；梁AB用25a工字钢制成，其抗弯截面模量W=402x10³mm³；杆CD为细长杆，两端为铰支，截面为直径d=80mm的圆形。已知载荷F=40kN，规定稳定安全因数[n_st]=5，试校核梁AB的强度和杆CD的稳定性。
 



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