工程力學單元試題及答案

一、單項選擇題（每題2分，共10題）1.力的作用線都匯交于一點的力系稱（）力系。A.空間匯交B.平面匯交C.平行答案：B2.剛體是指在力的作用下，其內部任意兩點距離（）的物體。A.始終保持不變B.有微小變化C.變化較大答案：A3.作用與反作用公理的適用范圍是（）。A.只適用于剛體B.只適用于變形體C.剛體和變形體答案：C4.平面力偶系合成的結果是一個（）。A.力B.力偶C.平衡力系答案：B5.約束反力中能確定約束反力方向的約束為（）。A.固定鉸支座B.可動鉸支座C.固定端支座答案：B6.力的大小、方向和（）稱為力的三要素。A.作用點B.作用線C.作用面答案：A7.二力平衡公理適用于（）。A.剛體B.變形體C.任何物體答案：A8.力矩的大小與（）有關。A.力臂大小B.力的大小C.力臂大小和力的大小答案：C9.力的可傳性原理適用的對象是（）。A.剛體B.變形體C.剛體和變形體答案：A10.柔索對物體的約束反力，作用在連接點，方向沿柔索（）。A.背離物體B.指向物體C.與物體垂直答案：A二、多項選擇題（每題2分，共10題）1.以下屬于工程力學研究內容的有（）。A.物體的受力分析B.力系的簡化C.構件的強度、剛度和穩定性答案：ABC2.平面力系按其作用線分布情況可分為（）。A.平面匯交力系B.平面力偶系C.平面一般力系答案：ABC3.約束的基本類型有（）。A.柔性約束B.光滑接觸面約束C.鉸鏈約束答案：ABC4.力的合成方法有（）。A.平行四邊形法則B.三角形法則C.多邊形法則答案：ABC5.下列關于力矩說法正確的是（）。A.力矩大小與矩心位置有關B.力沿其作用線移動，力矩不變C.力的大小為零或力臂為零，力矩為零答案：ABC6.力偶的性質有（）。A.力偶無合力B.力偶對其作用平面內任一點的矩恒等于力偶矩C.力偶可在其作用平面內任意移轉而不改變其對剛體的轉動效應答案：ABC7.平面匯交力系平衡的解析條件是（）。A.∑Fx=0B.∑Fy=0C.∑M=0答案：AB8.固定端約束的約束反力包括（）。A.水平方向的約束反力B.垂直方向的約束反力C.一個約束反力偶答案：ABC9.力的三要素包括（）。A.大小B.方向C.作用點答案：ABC10.以下屬于剛體的有（）。A.建筑用的鋼梁B.理想的直桿C.絕對不變形的物體答案：BC三、判斷題（每題2分，共10題）1.剛體在力的作用下不會產生變形。（）答案：√2.力的作用線通過矩心時，力矩為零。（）答案：√3.平面匯交力系平衡的必要和充分條件是該力系的合力等于零。（）答案：√4.作用與反作用公理表明，作用力與反作用力大小相等、方向相反，且作用在同一物體上。（）答案：×5.力偶在任一軸上的投影恒為零。（）答案：√6.二力構件是指只在兩個力作用下處于平衡的構件。（）答案：√7.約束反力的方向總是與約束所能阻止的物體的運動方向相反。（）答案：√8.力的可傳性原理是力可以沿其作用線移動到剛體內任意一點，而不改變該力對剛體的作用效應。（）答案：√9.平面一般力系向作用面內任意一點簡化，得到一個主矢和一個主矩。（）答案：√10.只要兩個力大小相等、方向相反，這兩個力就組成一力偶。（）答案：×四、簡答題（每題5分，共4題）1.簡述工程力學研究的主要問題。答案：主要研究物體的受力分析，明確物體受哪些力；力系的簡化，將復雜力系簡化為便于分析的形式；構件的強度、剛度和穩定性問題，確保構件安全正常工作。2.簡述二力平衡公理與作用與反作用公理的區別。答案：二力平衡公理是作用在同一剛體上的兩個力，大小相等、方向相反且作用在同一直線；作用與反作用公理是兩物體間的相互作用力，大小相等、方向相反，但分別作用在兩個物體上。3.簡述平面力偶系的合成結果。答案：平面力偶系合成結果是一個合力偶。因為力偶無合力，平面力偶系中各力偶作用效應可等效為一個合力偶，其力偶矩等于各分力偶矩的代數和。4.簡述約束的概念及常見約束類型。答案：約束是對非自由體的某些位移起限制作用的周圍物體。常見約束類型有柔性約束，如繩索；光滑接觸面約束；鉸鏈約束，像固定鉸支座、可動鉸支座；還有固定端約束等。五、討論題（每題5分，共4題）1.在工程實際中，如何運用力系平衡條件解決構件受力問題？答案：首先對構件進行受力分析，畫出受力圖；然后根據力系類型（匯交、力偶、一般力系等）列出相應平衡方程；通過求解平衡方程得出未知的約束反力等，以此確定構件的受力狀態，保障工程安全。2.討論力偶與力對剛體作用效應的區別。答案：力可使剛體移動或改變移動狀態；力偶只能使剛體轉動，不能使剛體移動。力的作用效果取決于大小、方向、作用點；力偶作用效果取決于力偶矩大小、轉向、作用平面，二者作用效應明顯不同。3.談談工程力學中剛體假設的意義。答案：剛體假設簡化了對物體的受力分析和運動分析。忽略物體的微小變形，使復雜問題簡單化，能用經典力學理論進行研究，為后續的強度、剛度、穩定性