2022年4月自考02159工程力学一试题(历年真题)

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绝密★启用前

2022年4月高等教育自学考试全国统一命题考试工程力学(一)

(课程代码02159)

注意事项:

  1. 本试卷分为两部分,第一部分为选择题,第二部分为非选择题。
  2. 应考者必须按试题顺序在答题卡(纸)指定位置上作答,答在试卷上无效。
  3. 涂写部分、画图部分必须使用2B铅笔,书写部分必须使用黑色字迹签字笔。

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第一部分选择题

一、单项选择题:本大题共10小题,每小题2分,共20分。在每小题列出的备选项中 只有一项是最符合题目要求的,请将其选出。

  1. 三力平衡汇交定理是指刚体在三个力作用下平衡,若其中两个力的作用线汇交于一 点,则
  2. 此三力共面,第三个力过汇交点
  3. 此三力共面,第三个力不过汇交点
  4. 此三力不共面,第三个力过汇交点
  5. 此三力不共面,第三个力不过汇交点
  6. 平面任意力系向作用面内任一点0简化,可得该力系的主矢尾和对点O的主矩

Mo,该力系能进一步简化为合力偶的条件为

  1. 瓦*0、A/o = 0,且与简化中心点。的选取有关
  2. 瓦。0、以o=0,且与简化中心点。的选取无关
  3. 耳=0、杨*0,且与简化中心点。的选取有关
  4. 瓦=0、辺莉,且与简化中心点。的选取无关

用自然法研究点的运动时,点的速度的大小等于该瞬时点的弧坐标对时间的一阶导 数的绝对值,方向沿该点处轨迹的

两杆的几何尺寸相同,所受轴向拉力相同,材料的弹性模量不同,则关于它们横截 面上的应力b和杆的轴向变形&的正确结论是

  1. o■和都相同

等直实心圆轴1和空心圆轴2受到相同扭转外力偶作用,两轴的横截面面积相同, 则它们的最大切应力大小关系为

B -气max 2,max

D.无法比较

  1. 如图所示,长度为Z的均质梁用钢绳向上吊起。钢 绳绑扎处离梁端部的距离为x,为使梁内因自重 (集度为q的均布载荷)和钢绳拉力引起的最大 正、负弯矩大小相等,则x等于
  2. 1/3
  3. 1/6
  4. 戒-1)〃2
  5. (很+ 1)〃2
  6. 材料相同的两根悬臂梁,所受载荷及截面尺寸如图所示。则a梁和b梁的最大挠度 比值%/火为

题8图

  1. 1/4 B. 1/2 C. 1 D. 2
  2. 两根细长压杆,柔度相同、材料不同,弹性模量的关系E\=2Ev则两杆临界应 力的关系是
  3. crcrl=<rcr2 B. <Tcrl =2a-cr2 C. <rcrl =3crcr2 D. <rcrl =|^Cr2
  4. 交变应力曲线如图所示,则平均应力bm和循环特征r为
  5. <t_=40 MPa,尸=一7 B. crm=40 MPa, r = -1/7m m
  1. bm =30 MPa, r = -7 D. 。=30 MPa, r = -1/7m m

第二部分非选择题

二、填空题:本大题共15小题,每小题2分,共30分。

  1. 图示折杆如上作用一个矩为M的力偶,不计自重和摩擦,则固定皎支座B对杆如

的约束力大小为.

题11图

  1. 如图所示,长为姉的立柱Q4固定在地面上,在工端作用一位于铅垂面C宓内的 力戸,则力戸对x轴的矩虬(戸)= .
  2. 重为G=10kN的长方形物块置于倾角为30。的斜面上,斜面与物块接触面的静摩擦 因数是1,现物块受垂直于斜面的力F=100kN的作用而静止,则此时物块所受的 摩擦力大小为 kN.

题13图

  1. 如图所示,半径为R的齿轮1以匀角速度/绕定轴0转动;杆AC的』端与轮1 絞接,另一端与齿轮3固连;AB=OxO2,O2B=R,半径为r的齿轮2绕定轴。2转动。 该瞬时齿轮2的角速度大小为  .
  2. 图示三根长度均为八相互钗接的杆绕定轴O转动,某瞬时杆N3的角速度为口,转 向为逆时针,N8中点C的加速度大小未知,方向如图所示。该瞬时杆43的角加 速度大小为 .

题15图

  1. 图示平行四边形机构由三根质量均为成、长度均为]的均质杆絞接而成,杆绕 定轴<91以角速度<y转动,则系统的动能为 .题16图
  1. 弹簧的原长为/、刚性系数为c,其一端固定在。点,另一端与水平滑道内的滑块3 相连,初始时弹簧。8铅垂且无变形,在外力作用下,滑块B运动响距离至U位 置的过程中,弹性力所做的功4=
  2. 若试件拉伸至强化阶段后卸载至零再受拉,则其在线弹性范围内所能承受的最大载 荷会有所提高,这一现象称为
  3. 图示结构中杆1和杆2的横截面面积相同,杆1的许用应力为杆2的两倍。若铅垂 载荷F可在刚性梁AB上移动,则结构承载力达到最大时,F的作用位置
  4. 图示直径为d的圆柱放在直径D,厚度为3的圆形基座上,圆柱承受轴向压力F 作用,则基座剪切面上的名义切应力的大小为 .
  5. 受扭转变形的空心圆轴,外径为125 mm ,内径为100mm,己知其最外缘的切应力 大小为100 MPa ,则最内缘的切应力大小为
  6. 简支梁在图示载荷作用下,为使在x = a(03/2)截面上的弯矩为0,则.
  7. 用积分法求图示外伸梁的挠曲线方程时,考虑连续光滑条件,B截面左右两侧的 相同。

题23图

  1. 两根材料和杆端约束均相同的圆截面细长压杆,杆的横截面直径关系为%=扼4, 若两杆的临界力相等,则它们的长度比值4仏= .
  2. 水平悬臂梁受自由落体冲击其自由端,若梁的长度增加,其余条件不变,则梁的动 荷因数将  (填“增大”、“减小”或“不变”)。

29.如图所示,C端固定的等直圆轴受到扭转外力偶作用,已知圆轴直径rf=30mm,尺寸o=300mm,材料的切变模量G=80GPa,截面3的扭转角代=0.3。,试计算轴中最大剪应力。外伸梁的几何尺寸和所受载荷如图所示,试画岀梁的剪力图和弯矩图。

三、计算题:本大题共5小题,每小题6分,共30分。

26,直角弯杆如图所示,己知力戸,均布载荷集度q = —,力偶矩M = Fa,不计自重 a

和摩擦,试求8、C处的约束力。

题29图

M~ql

30.

如图所示,平面结构由竖杆48和斜杆8C钗接而成,两杆均为细长圆杆,其弯曲

27.如图所示,均质细圆环的半径为R,质量为以,可绕水平轴O转动,圆环上作用有 常力偶当圆环无初角速度由图示最高位置逆时针转过180。时,试求圆环角速 度的大小。

题27图

刚度均为政,在B处承受水平力F作用。试确定水平力F的最大值。

题30图

四’ 综合题:本大题共2小题,每小题10分,共20分。

31.平面构架如图所示。杆M上作用铅垂力戸,杆CQ上作用矩M = ^Fa的力偶,

不计自重和钗接处摩擦,试求固定端』和固定钗支座。处的约束力。

32.图示传动轴,皮带轮C的自重G=5kN,直径毕400 mm,紧边拉力Fi=3kN,松 边拉力“2=1 kN,己知轴的许用应力[a]=100 MPa,试按第四强度理论设计传动轴 的直径。

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