工程力学二试题及答案

工程力学二试题及答案

一、单选题（每题1分，共15分）

1.材料在拉伸过程中，应力达到屈服极限后，其变形将表现为（）（1分）A.弹性变形B.塑性变形C.脆性断裂D.疲劳破坏【答案】B【解析】屈服极限后，材料发生不可恢复的塑性变形

2.在梁的弯曲变形中，纯弯曲是指（）（1分）A.梁受横向力作用B.梁受轴向力作用C.梁的弯曲变形中弯矩不变D.梁的弯曲变形中剪力不变【答案】C【解析】纯弯曲是指梁的弯曲变形中弯矩不变，剪力为零的情况

3.静定结构的内力分析通常采用（）（1分）A.力法B.位移法C.力矩分配法D.矩阵位移法【答案】A【解析】静定结构的内力分析通常采用力法，通过平衡方程求解

4.在材料力学中，描述材料抵抗变形能力的指标是（）（1分）A.弹性模量B.屈服强度C.泊松比D.硬度【答案】A【解析】弹性模量描述材料抵抗变形能力的指标

5.梁的挠曲线方程反映了（）（1分）A.梁的剪力分布B.梁的弯矩分布C.梁的变形情况D.梁的应力分布【答案】C【解析】梁的挠曲线方程反映了梁的变形情况

6.在拉压杆件中，应力公式σ=F/A适用于（）（1分）A.所有材料B.脆性材料C.塑性材料D.均匀材料【答案】D【解析】应力公式σ=F/A适用于均匀材料

7.梁的剪力图和弯矩图反映了（）（1分）A.梁的受力情况B.梁的变形情况C.梁的内力分布D.梁的应力分布【答案】C【解析】梁的剪力图和弯矩图反映了梁的内力分布

8.在扭转问题中，圆轴的最大剪应力发生在（）（1分）A.轴的中部B.轴的两端C.轴的表面D.轴的中心【答案】C【解析】圆轴的最大剪应力发生在轴的表面

9.在梁的弯曲变形中，挠曲线的形状取决于（）（1分）A.梁的材料B.梁的截面形状C.梁的支座条件D.梁的载荷情况【答案】C【解析】挠曲线的形状取决于梁的支座条件

10.在材料力学中，描述材料抵抗拉伸能力的指标是（）（1分）A.弹性模量B.屈服强度C.抗拉强度D.硬度【答案】C【解析】抗拉强度描述材料抵抗拉伸能力的指标

11.在梁的弯曲变形中，剪力最大值通常出现在（）（1分）A.梁的中部B.梁的两端C.梁的跨中D.梁的支座处【答案】D【解析】剪力最大值通常出现在梁的支座处

12.在扭转问题中，圆轴的扭矩公式T=J·γ适用于（）（1分）A.所有材料B.脆性材料C.塑性材料D.均匀材料【答案】D【解析】扭矩公式T=J·γ适用于均匀材料

13.在梁的弯曲变形中，弯矩最大值通常出现在（）（1分）A.梁的中部B.梁的两端C.梁的跨中D.梁的支座处【答案】B【解析】弯矩最大值通常出现在梁的两端

14.在材料力学中，描述材料抵抗压缩能力的指标是（）（1分）A.弹性模量B.屈服强度C.抗压强度D.硬度【答案】C【解析】抗压强度描述材料抵抗压缩能力的指标

15.在梁的弯曲变形中，挠曲线的形状取决于（）（1分）A.梁的材料B.梁的截面形状C.梁的支座条件D.梁的载荷情况【答案】D【解析】挠曲线的形状取决于梁的载荷情况

二、多选题（每题2分，共10分）

1.以下哪些属于梁的常见支座形式？（）（2分）A.固定支座B.简支支座C.滑动支座D.悬挂支座E.铰支支座【答案】A、B、C、E【解析】梁的常见支座形式包括固定支座、简支支座、滑动支座和铰支支座

2.以下哪些属于材料力学的研究内容？（）（2分）A.应力分析B.应变分析C.强度分析D.刚度分析E.稳定性分析【答案】A、B、C、D、E【解析】材料力学的研究内容包括应力分析、应变分析、强度分析、刚度分析和稳定性分析

3.以下哪些属于梁的常见载荷形式？（）（2分）A.集中力B.分布力C.集中力偶D.分布力偶E.温度载荷【答案】A、B、C、D、E【解析】梁的常见载荷形式包括集中力、分布力、集中力偶、分布力偶和温度载荷

4.以下哪些属于扭转问题的研究内容？（）（2分）A.剪应力分析B.扭矩计算C.截面形状选择D.扭转刚度分析E.疲劳分析【答案】A、B、C、D【解析】扭转问题的研究内容包括剪应力分析、扭矩计算、截面形状选择和扭转刚度分析

5.以下哪些属于材料力学中的常用公式？（）（2分）A.应力公式σ=F/AB.应变公式ε=ΔL/LC.胡克定律σ=EεD.扭矩公式T=J·γE.挠曲线方程【答案】A、B、C、D、E【解析】材料力学中的常用公式包括应力公式、应变公式、胡克定律、扭矩公式和挠曲线方程

三、填空题（每题2分，共10分）

1.材料在拉伸过程中，应力达到屈服极限后，其变形将表现为__________变形（2分）【答案】塑性【解析】屈服极限后，材料发生不可恢复的塑性变形

2.在梁的弯曲变形中，纯弯曲是指梁的弯曲变形中__________不变（2分）【答案】弯矩【解析】纯弯曲是指梁的弯曲变形中弯矩不变，剪力为零的情况

3.静定结构的内力分析通常采用__________法（2分）【答案】力法【解析】静定结构的内力分析通常采用力法，通过平衡方程求解

4.在材料力学中，描述材料抵抗变形能力的指标是__________（2分）【答案】弹性模量【解析】弹性模量描述材料抵抗变形能力的指标

5.梁的挠曲线方程反映了__________（2分）【答案】梁的变形情况【解析】梁的挠曲线方程反映了梁的变形情况

四、判断题（每题1分，共10分）

1.两个负数相加，和一定比其中一个数大（）（1分）【答案】（×）【解析】如-5+-3=-8，和比两个数都小

2.材料在拉伸过程中，应力达到屈服极限后，其变形将表现为弹性变形（）（1分）【答案】（×）【解析】屈服极限后，材料发生不可恢复的塑性变形

3.在梁的弯曲变形中，纯弯曲是指梁受横向力作用（）（1分）【答案】（×）【解析】纯弯曲是指梁的弯曲变形中弯矩不变，剪力为零的情况

4.静定结构的内力分析通常采用位移法（）（1分）【答案】（×）【解析】静定结构的内力分析通常采用力法，通过平衡方程求解

5.在材料力学中，描述材料抵抗变形能力的指标是泊松比（）（1分）【答案】（×）【解析】弹性模量描述材料抵抗变形能力的指标

6.梁的挠曲线方程反映了梁的受力情况（）（1分）【答案】（×）【解析】梁的挠曲线方程反映了梁的变形情况

7.在拉压杆件中，应力公式σ=F/A适用于所有材料（）（1分）【答案】（×）【解析】应力公式σ=F/A适用于均匀材料

8.在扭转问题中，圆轴的最大剪应力发生在轴的中心（）（1分）【答案】（×）【解析】圆轴的最大剪应力发生在轴的表面

9.在梁的弯曲变形中，挠曲线的形状取决于梁的材料（）（1分）【答案】（×）【解析】挠曲线的形状取决于梁的支座条件

10.在材料力学中，描述材料抵抗拉伸能力的指标是硬度（）（1分）【答案】（×）【解析】抗拉强度描述材料抵抗拉伸能力的指标

五、简答题（每题3分，共12分）

1.简述材料力学中应力与应变的概念（3分）【答案】应力是指单位面积上的内力，应变是指材料变形的相对量应力与应变是描述材料力学性能的重要指标

2.简述梁的弯曲变形中，剪力图和弯矩图的作用（3分）【答案】剪力图和弯矩图反映了梁的内力分布，是分析梁的受力情况和变形情况的重要工具

3.简述扭转问题中，圆轴的最大剪应力发生在轴的表面的原因（3分）【答案】在扭转问题中，圆轴的最大剪应力发生在轴的表面是因为剪应力与轴的半径成正比，表面处的半径最大，因此剪应力最大

4.简述材料力学中，胡克定律的意义和应用（3分）【答案】胡克定律描述了应力与应变之间的线性关系，是材料力学中的重要定律它可用于计算材料的应力和应变，是材料力学分析和设计的基础

六、分析题（每题10分，共20分）

1.分析简支梁在均布载荷作用下的内力分布情况（10分）【答案】简支梁在均布载荷作用下的剪力图和弯矩图呈抛物线形状剪力图在支座处为零，跨中达到最大值；弯矩图在支座处为零，跨中达到最大值这种内力分布情况反映了梁的受力情况和变形情况

2.分析圆轴在扭转载荷作用下的剪应力分布情况（10分）【答案】圆轴在扭转载荷作用下的剪应力分布呈线性关系，最大剪应力发生在轴的表面，最小剪应力发生在轴的中心这种剪应力分布情况反映了轴的受力情况和变形情况

七、综合应用题（每题25分，共50分）

1.某简支梁长4m，受均布载荷q=5kN/m作用，求梁的最大剪力和最大弯矩（25分）【答案】剪力计算剪力图在支座处为零，跨中达到最大值最大剪力为\[F_{\text{max}}=\frac{qL}{2}=\frac{5\times4}{2}=10\text{kN}\]弯矩计算弯矩图在支座处为零，跨中达到最大值最大弯矩为\[M_{\text{max}}=\frac{qL^2}{8}=\frac{5\times4^2}{8}=10\text{kN·m}\]

2.某圆轴直径d=50mm，受扭转载荷T=2000N·m作用，求轴的最大剪应力（25分）【答案】剪应力计算剪应力公式为\[\tau=\frac{T}{J}\cdot\frac{d}{2}\]其中，极惯性矩J为\[J=\frac{\pid^4}{32}\]代入数据计算\[J=\frac{\pi\times50^4}{32}=

613592.3158\text{mm}^4\]\[\tau=\frac{2000\times10^3}{

613592.3158}\cdot\frac{50}{2}=

81.48\text{MPa}\]因此，轴的最大剪应力为

81.48MPa。