关键词： 复习题
工程力学复习题（共14篇）
篇1：工程力学复习题
九章复习题
1、变截面圆轴受力如图所示，图中尺寸单位为mm。若已知Me1=1765N.m，Me2=1171N.m，材料的切变模量G=80.4GPa，求：
1）、轴内最大剪应力，并指出其作用位置； 2）、轴内最大相对扭转角max。解：
2、同轴线的芯轴AB 与轴套CD，在D 处二者无接触，而在C 处焊成一体。轴的A 端承受扭转力偶作用，如图所示。已知轴直径d＝66 mm，轴套外直径D＝80 mm，厚度δ ＝6 mm；材料的许用剪应力[τ ]＝60 MPa。求：结构所能承受的最大外力偶矩。
解：
所以，为了确保整体结构的强度安全，有：
3、图示圆轴的直径d=50mm，外力偶矩Me=1kN.m，材料的G=82GPa。试求：(1)横截面上A 点处(d / 4)的切应力和相应的切应变；(2)最大切应力和单位长度相对扭转角。
解：（1）A点的切应力：
（2）最大切应力：
篇2：工程力学复习题
2、力的三要素是力的（大小）、（方向）、（作用点）用符号表示力的单位是（N）或（KN）。
３、力偶的三要素是力偶矩的（大小）、（转向）和（作用面的方位）。用符号表示力偶矩的单位为（N·m）或（KN·m）。
4、常见的约束类型有（柔性）约束、（光滑接触面）约束、（光滑铰链）约束和固定端约束。
5、低碳钢拉伸时的大致可分为（线弹性阶段）、（屈服阶段）、（强化阶段）和（颈缩）阶段。
6、在工程设计中工程构建不仅要满足强度要求，（刚度）要求和稳定性要求，还要符合经济方面的要求。
7、圆轴扭转的变形特点是：杆件的各横截面绕杆轴线发生相对（转动），杆轴线始终保持（直线）。
8、平面弯曲变形的变形特点是杆的轴线被弯成一条（曲线）。
9、静定梁可分为三种类型，即（简支梁）、（外伸梁）和（悬臂梁）。
10、（刚体）是指由无数个点组成的不变形系统。
11、由构件内一点处切取的单元体中，切应力为零的面称为（主平面）。
12、平面汇交力系平衡的解析条件是：力系中所有的力在（任选两个坐档轴上）投影的代数均为（零）。
13、在工程中受拉伸的杆件，其共同的特点是：作用于杆件上的外力或外力的合力的作用线与构件轴线（重合），杆件发生（沿轴线）方
向，伸长或压缩。
14、空间汇交力系的合力在任意一个坐标轴上的投影，等于（各分力）在同一轴上投影的（代数和），此称为空间力系的（合力投影定理）。
15、力矩的大小等于（力）和（力臂）的乘积。通常规定力使物体绕矩心（逆时针转动）时力矩为正，反之为负。
16、大小（相等），方向（相反），作用线（相互平行）的两个力组成的力系，称为力偶。力偶中二力之间的距离称为（力偶臂），力偶所在的平面称为（力偶的作用面）。
17、圆轴扭转时，横截面上任意点处的切应力沿横截面的半径呈（线性）分布。
18、构件的强度是指（构件抵抗破坏）的能力；构件的刚度是指（构件抵抗变形）的能力；构件的稳定性是指（构件保持其原有几何平衡状态）的能力。
19、使构件发生脆性断裂的原因主要是（拉）应力。
20、拉伸（压缩）与弯曲组合变形，杆内各点处于（单向）应力状态。
二、判断题：（对的画“√”，错的画“×”）
1、力的可传性定理，只适用于刚体。（√）
2、两物体间相互作用的力总是同时存在，并且两力等值、反向共线，作用在同一个物体上。（×）
3、力的大小等于零或力的作用线通过矩心时，力矩等于零√）
4、力偶无合力，且力偶只能用力偶来等效。（√）
5、柔体约束特点是限制物体沿绳索伸长方向的运动，只能给物体提
供拉力。（√）
6、二力杆的约束力不一沿杆件两端铰链中心的连线，指向固定。（×）
7、截面法求轴力杆件受拉时轴力为负，受压时轴力为正。（×）
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．图示杆的重量为P，放置在直角槽内。杆与槽为光滑面接触，A、B、C为三个接触点，则该杆的正确受力图是(D)
2．平面平行力系独立的平衡方程式有(B)A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
二、填空题（本大题共20小题，每小题1分，共20分）请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。
11.图示光滑固定凸轮B对圆轮A的约束反力，其方向沿接触面的公法线，且指向圆轮A，作用在接触点处。
题11图
12.同一平面内的两个力偶的等效条件是它们的力偶矩相等。13.当平面任意力系的主矢和对任一点的主矩均等于零时，则该力系为平衡力系。
14.若动点M运动的速度不等于零，则当动点M的切向加速度aτ=0、法向加速度an=0时，点M作匀速直线运动。
15.在刚体的平动和定轴转动中，肯定属于平面运动的是定轴转动。18.当一圆轮在固定曲面上作纯滚动时，作用在其上的静摩擦力所作的功=零。
21.构件应有足够的强度；其含义是指在规定的使用条件下构件不会 破坏。
23.铆钉在工作时，可能的破坏形式有两种：剪切破坏和挤压破坏。24.在梁的集中力偶作用处，梁的弯矩图发生突变。
25.合理安排梁的受力情况，使梁的最大弯矩降低，可以减小梁的弯曲正应力、提高梁的弯曲强度。
27.为增大梁的抗弯刚度，可在不改变梁横截面面积的前提下，改变横截面形状，使惯性矩I增大。
30.偏心拉伸（压缩）是拉伸（压缩）与弯曲的组合变形。
四、计算题（本大题共6小题，每小题5分．共30分）
33.T形杆的AB段水平，并与斜杆CD在C处铰接，在杆AB的B端作
用有一主动力偶，其力偶矩的大小为MO=100N·m．若不计各杆的重量和各接触处摩擦，试求固定铰支座A的约束反力及连杆CD的内力。
AE=AC·sin 30°=0.25m ∑M =0:－MO+FCD·AE =0 FCD=400N FA=FCD=400N
答33图
34.如图所示平面机构，直角弯杆OAB可绕轴O转动，套筒C可在杆AB上滑动，而与套筒C铰接的杆CD则在铅垂直槽内运动，直角弯杆OA段的长度为40cm。在图示位置，AB段水平，4C=30cm，杆CD向上运动，其速度的大小为υ=30cm/s，试求该瞬时弯杆OAB转动的角速度。
答34图
35.如图所示平面机构，直角三角形板与杆OA和BD铰接，杆OA以匀角速度ω=6rad/s绕轴O转动，带动板ABC和摇杆BD运动。已知OA=10cm，AC=15cm，BC=45cm，在图示瞬时，OA⊥AC，CB⊥BD.试求该瞬时，三角形板ABC的角速度和点C的速度。
答35图
36.图示阶梯形杆AC，已知力F=lOkN，l1=l2=400mm，AB段的横截面面积A1=lOOmm2，BC段的横截面面积A2=50mm2，其弹性模量均为E=200GPa，试计算杆AC的轴向变形△l
利用轴向拉压杆的变形条件求解(1)各段轴力计算 FNAB=F FNBC=－F(2)AC的轴向变形
38.已知某点应力状态如图所示，试求其主应力及最大切应力。
40.如图所示A端固定悬臂直角折杆，已知AB段为圆截面杆，其直径d=100mm，许用应力[σ]= 160MPa，C端作用一垂直于平面ABC的水平力F=6kN，图中a=1m，试以最大切应力理论（第三强度理论）校核杆AB的强度。
Mmax=2Fa T=Fa
篇3：工程力学复习题
关键词：知识结构,工程力学,复习策略
作为高等院校一门重要技术基础课程“工程力学”的难学难教问题, 一直是高职院校教学中存在的普遍现象。如何破解这个难题?这是摆在我们面前的一个重要课题。
经过多年的教学与实践经验, 我们探索出一条运用知识结构理论, 探讨高职工程力学的复习方法。知识结构是指知识内在的逻辑结构, 是由知识之间内在的逻辑联系联结而成的知识整体。在工程力学复习课中可对课程的知识结构进行挖掘和重构, 从而将教材的知识结构转化为学生头脑中的认知结构。
1 以物理模型变化为切入口, 拓宽知识结构, 理清学习思路
随着高职课程的模块化, 大学基础课程“物理学”的删减, 高职力学体系直接由中学“物理”力学部分跳跃至大学“理论力学”, 给基础本来就较差的高职新生的“跳级”学习带来极大困难。
这种困难主要由物体模型的变化引起的, 其变化前后构建的知识结构参见表1。
比较表1中的 (1) 和 (2) 可见, 变化后的力学体系主要增加的内容:第一, 描述外界作用的知识结构有了新的内容, 主要增加了力矩、力偶、动量矩等知识点, 同时由于描述问题维数的不同, 使得空间和平面描述有较大差别。第二, 描述力对物体的作用效应的知识结构拓宽了, 如转动时的转角、角速度、角加速度等的增加。这就进一步理清了力学知识的逻辑关系, 开阔了学生的知识视野, 为力学的深入学习理清了思路。
2 挖掘教材知识之间的内在联系, 重建知识结构, 解决重点和难点问题
2.1 挖掘教材知识之间的内在联系, 重建知识结构, 理清重点和难点
工程力学主要由理论力学和材料力学两部分组成。在复习材料力学的杆件的基本变形形式时, 可分别以强度和刚度为主线, 将涉及其章节的零散知识点进行整合, 重构其知识结构 (参见表2) 。
依据高职工程力学教学大纲及以上列出的知识结构, 其重点和难点内容均展示得十分清晰和直观: (1) 强度计算是重点; (2) 梁的内力图及梁的变形是难点。
2.2 按照由易到难、循序渐进的思路, 解决难点问题
以内力图为例, 构建经纬联系形式的知识结构 (参见表3) 。基于此, (1) 以简易的轴力图、剪力图和扭矩图为例, 总结归纳绘制内力图的一般程序和方法。 (1) 将工程实际受力物体转变成力学模型; (2) 画出研究对象受力图; (3) 列出以截面为自变量、内力为变量的方程; (4) 依据内力方程画出杆件截面上的内力图。 (2) 深入研究绘制内力图的基本规律, 进而解决其难点问题。第一, 以以上绘制内力图基本方法为基础, 归纳出绘制梁的剪力图或弯矩图的基本步骤和方法: (1) 将工程实际中受力物体转变成梁的力学模型; (2) 画出梁的受力图; (3) 列出剪力方程和弯矩方程; (4) 画出梁的剪力图和弯矩图。第二, 比较表3所示梁的剪力图和弯矩图, 引导学生填写表4所示不同载荷作用下的剪力图和弯矩图, 从而分析出载荷、剪力图和弯矩图之间的关系——绘制梁的内力图的基本规律。第四, 引导学生依据其基本规律, 画出梁的剪力图和弯矩图, 从而达到简化画图环节, 提高画图速度的目的。
2.3 在突破难点的基础上, 解决重点问题
依据表2所展示的知识结构, 剖析各个变形强度计算公式的物理内涵, 引导学生由浅入深, 在掌握拉伸、剪切、扭转强度计算方法的基础上, 解决重点——梁的强度计算问题, 从而促进认知结构的建立, 思维能力的发展。
3 构建基于力学实验的知识结构, 提升学生解决实际问题的能力
力学实验与工程实际结合十分紧密, 是复习巩固工程力学理论知识和培养高职学生必备动手能力的不可缺少的重要环节。为此, 运用知识结构理论, 探讨力学实验教学问题, 以提升学生分析问题和解决实际问题的能力。
3.1 引导学生做试验, 画出关系图
以测试低碳钢的力学性能为例, 引导学生做拉伸试验, 画出结果图。其低碳钢通过拉伸试验得到的P—L曲线图及消除横截面、标距影响的—曲线图, 如图1和图2所示。
3.2 引导学生讨论试验结果, 构建知识结构
以通过拉伸试验的低碳钢的应力与变形关系为主线, 引导学生开展深入讨论并填写相关指标的表格, 构建知识结构, 如表5所示。
★基金项目:湖北省教育科学十二五规划课题《走向创造大国的高职机电类专业教学质量提升策略》阶段性成果
参考文献
①杜强.注重构建知识结构, 优化复习课效率[J].四川教育学院学报, 2000.3.
②知识结构及其在科学教学中的应用[J].中国校外教育 (理论) , 2007.4.
③卢永全.浅议以实践为载体的工程力学课程教学改革[J].科技信息, 2009.15.
④申田.基于建构主义的高职院校大学语文教学模式探究[J].课程教育研究, 2012.2.
篇4：《理论力学》习题课教学的探讨
【关键词】理论力学 习题课 一题多解。
【中图分类号】C42【文献标识码】A【文章编号】1673-8209(2010)05-0-01
理论力学是学习物体机械运动一般规律的专业基础课程,是学习后续课程、工程技术的基础。这门课程的特点是结构严谨,逻辑性强,定理公式多,方法灵活,不易学。依据笔者任教这门课程的经验,学生普遍存在“上课听得懂,课下不会做”的现象,这个问题如何解决,是每一个力学教师共同的探索目标。下面笔者就如何上好习题课这个角度来解决这个问题。
1 理论力学中习题课的重要性
随着教学的改革,理论力学减少到现在的70学时,但是教学内容和改革前所差无几,理论力学按内容模块化、结构框架化的思路,分为“静力学、运动学、动力学”三个模块。习题课共计16个学时占总学时的22.8%,分配如下:
静力学部分共设两次习题课:受力分析、物系平衡;运动学设两次习题课:点的合成运动、运动学综合应用;动力学四次习题课:动力学普遍定理、达朗贝尔原理、虚位移原理及拉格朗日方程的应用。
从以上可以看出习题课涵盖了理论力学所有的重点、难点内容,所以如何在有限的学时内上好习题课,最大程度地提高学生对知识的理解能力和应用能力,提高分析问题和解决问题的能力,具有不可替代的作用。同时对提高课程教学质量也有着重要的作用。
2 理论力学一题多解的现象
理论力学中存在一个普遍的现象就是一题多解的问题,可以分为三种类型:一是用同一个定理,同样的数学方法,不同的解题思路,比如物系平衡问题,可以选择不同的研究对象和平衡方程来求解,通常这类问题选取研究对象的顺序不同,但是列的方程是一样的。二是用同一个定理但是用不同的数学方法,比如运动学中研究点的运动可以用直角坐标法,也可以用自然法,通常这种题型应选择数学运算简单、更接近力学的方法来求解。三是用不同的定理,比如动力学问题可以用动力学普遍定理、动静法、拉格朗日方程等,通常这种题型学生都感觉难度太大,因为对具体问题选择那一个方法来求解远比选择那一个研究对象难度大的多。
这三种类型的问题包含了理论力学大部分的问题,难点可以分为两种:
一是取研究对象。涉及到这类问题中,包括物系平衡问题、点的合成运动、运动学综合应用、动静法的应用。其中物系平衡问题、动静法应用这两种问题中,恰当选取研究对象是解决问题的关键。在讲解过程中,我们给同学们将解题要点总结如下:围绕一个核心,遵循两条原则。物系平衡中核心是要求解的未知力,两个原则是一个方程尽可能只包含一个未知力,能够不用的平衡方程最好不用;动静法中核心是需要求解的未知量,两个原则是研究对象最少,方程个数最少。然后在课下给学生留小论文作为作业,研究分析这两种问题的共同点和不同点。学生只能在掌握这两类问题的基础上,才能够系统的做好这个小论文,这样既使学生掌握了这两类问题,又提高了学生分析问题和总结问题的能力。而在点的合成运动和运动学综合应用时,关键步骤在于正确地分析运动过程:从待求量开始→运动传递链→已知量,然后确定需要研究对象的次序。这就要求学生熟知运动机构,在刚体平面运动问题中常见的机构分为四种:四连杆机构,椭圆规机构、曲柄滑块机构、圆轮纯滚动;合成运动问题中传递形式有:滑块、套筒、销钉、接触等。对于综合问题,要搞清机构是由哪些基本形式及机构组成,最后能够化复杂问题为多个简单问题来分析解答。
二是取合适的定理、方法。包括动力学普遍定理的综合应用、虚位移原理及拉格朗日方程。这些问题中,研究对象通常都是整个系统,首先要围绕所要求解的未知量,分析哪一种方法求解的思路更简单方便,然后选择哪一个定理。在动力学问题中,一些简单的问题可用不同的定理求解,根据问题的已知条件和待求量,选择适当的定理求解。避开那些无关的未知量,直接求得需求的结果。对比较复杂的问题,则需要多个定理联合求解,这类问题有一个规律:就是通常可以用动能定理来求解出运动量,然后在此基础上再求解其它未知量。
而在虚位移原理中,一般存在的问题是选择解析法还是几何法来求解,具体问题中哪一种方法更好,没有一个绝对的标准,需要通过举例分析,引导学生总结归纳。
3 上好理论力学习题课的方法
首先,习题课中所选习题要有代表性。最好一个题目能够代表一类问题,然后做练习或者作业时,要求学生注意归纳属于什么类型。比如达朗贝尔原理的应用中,所涉及到的题目按照解题步骤可以分为三类:直接用动静法;先用动能定理再用动静法求解;用动静法联立求解。所以在达朗贝尔应用的习题课中,首先讲解三个按照以上分类的习题,再总结类型,然后让学生做练习,通常是先做完题目,再由学生自己总结所做的练习属于类型,这样习题课可以做到求质不求量使学生更好的掌握所学内容。
第二,每一次习题课,要针对具体问题总结解题过程。然后引导学生思考哪一步是重点,每一步都需要注意什么。比如虚位移原理的习题课,解题步骤可以总结为:
①选整体为研究对象;
②画出主动力的受力图;
③给出虚位移之间的关系;
④算主动力虚功列出方程
⑤解方程求出未知量。
在这五个步骤中第①步中,要注意研究对象是整体,第②步要注意受力图只画主动力,第③步,要分析用几何法,还是解析法来求解虚位移,这一个步骤也是虚位移问题中的难点、重点,必须讲清不同方法的特点及注意事项,而第④步,就是本章中学习的新的内容——列虚功方程。
第三,习题课中可以让学生对一些题目的错误求解进行会诊。学生一般对错误的原因印象更为深刻,比如受力分析的习题课时,可以首先让学生做参考文献[1]P21思考题3、4、5,然后由学生总结这些错误的分类,进而掌握受力分析时首要的是注意:一定要根据约束类型画约束力。
以上是笔者在理论力学的教学中对于习题课的一些体会,不足之处还希望广大同行批评指正。
参考文献
[1] 哈尔滨工业大学理论力学教研室.《理论力学》第7版(Ⅰ、Ⅱ)[M].北京:高等教育出版社,2009.07.
[2] 冷水根,张可.理论力学习题课的一种尝试[J].力学与实践,2003,25(3):65-66.
篇5：工程力学规范化习题
1.如果力R是F1、F2二力的合力,用矢量方程表示为R=F1+F2,则三力大小之间的关系为()。
必有R=F1+F
2不可能有R=F1+F2
必有R>F1,R>F2
可能有R 2.刚体受三力作用而处于平衡状态,则此三力的作用线（必汇交于一点 必互相平行 必都为零 必位于同一平面内 3.力偶对物体产生的运动效应为().只能使物体转动 只能使物体移动 既能使物体转动,又能使物体移动 它与力对物体产生的运动效应有时相同,有时不同 4.以下说法中正确的是().)。 物体在两个力作用下平衡的充分必要条件是这二力等值、反向、共线。凡是受到两个力作用的刚体都是二力构件。 理论力学中主要研究力对物体的外效应。 力是滑移矢量，力沿其作用线滑移不会改变对物体的作用效应。 5.关于平面力系的主矢和主矩，以下表述中正确的是 主矢的大小、方向与简化中心无关 主矩的大小、转向一定与简化中心的选择有关 当平面力系对某点的主矩为零时，该力系向任何一点简化结果为一合力 当平面力系对某点的主矩不为零时，该力系向任一点简化的结果均不可能为一合力 6.下列表述中正确的是 任何平面力系都具有三个独立的平衡方程式 任何平面力系只能列出三个平衡方程式 在平面力系的平衡方程式的基本形式中，两个投影轴必须相互垂直平面力系如果平衡，该力系在任意选取的投影轴上投影的代数和必为零 7.下列表述中不正确的是 力矩与力偶矩的量纲相同 力不能平衡力偶 一个力不能平衡一个力偶 力偶对任一点之矩等于其力偶矩，力偶中两个力对任一轴的投影代数和等于零 8.如图所示系统只受F作用而处于平衡。欲使A支座约束反力的作用线与AB成300角，则斜面的倾角α应为（） 00300450600 9.如图所示，在刚体上A、B、C三点分别作用三个大小相等的力Ｆ 1、Ｆ 2、Ｆ3，则 刚体平衡 刚体不平衡，其简化的最终结果是一个力 刚体不平衡，其简化的最终结果是一个力偶 刚体不平衡，其简化的最终结果是一个力和一个力偶 10.图示的四个平面平衡结构中,属于静定结构的是 ABCD 第一章． 基本概念 熟练掌握热力学的基本概念、名词和术语。 第二章． 热力学第一定律 熟练掌握热力学热力学第一定律，掌握热力学第一定律的表述和实质。熟练掌握各种热力系热力学第一定律的基本能量方程式及其应用。熟练掌握基本概念内能、焓、熵、热量、膨胀功、技术功、推动功。 第三章． 理想气体的性质 熟练掌握理想气体的性质、状态方程及其应用。熟练掌握气体常数、通用气体常数、比热等。掌握理想气体及理想气体的混合物的内能、焓、熵的计算。 第四章． 理想气体的基本过程 熟练掌握理想气体的热力过程的计算及其在坐标图上的表示。 第五章． 热力学第二定律 掌握热力学第二定律的表述和实质。熟练掌握热力学第二定律、循环、卡诺循环和卡诺定理。熟练掌握孤立系统熵增原理、可用能的损失及计算。 第六章． 实际气体的性质 掌握实际气体方程。熟练掌握范德瓦尔实际气体方程。掌握压缩因子、通用压缩因子。 第七章． 水蒸气 掌握实际气体方程。熟练掌握水蒸气图表的构成和应用。 第八章． 气体和蒸汽的流动 掌握稳定流动的基本方程。熟练掌握喷管的计算。掌握绝热滞止、绝热节流。熟练掌握促使流速改变的条件。 第九章． 压缩机的热力过程 掌握压缩机的工作原理、热力过程的计算。掌握余隙容积对压缩过程的影响。掌握多级压缩中间冷却的压缩过程。 第十章． 活塞式内燃机循环 掌握各种内燃机循环的分析、计算和循环相应在坐标图的表示。掌握提高循环效率的方法和途径。 第十一章． 燃气轮机装置循环 掌握各种燃气轮机循环的分析、计算和循环相应在坐标图的表示。掌握提高循环效率的方法和途径。 第十二章． 蒸汽动力循环 熟练掌握郎肯循环、再热循环、回热循环的分析、计算。 第十三章． 制冷循环 掌握空气压缩制冷循环的分析、计算和循环相应在坐标图的表示。掌握提高制冷系数的方法和途径。了解蒸汽压缩式制冷循环、喷射式制冷循环。第十四章． 湿空气 《工程力学》课程复习题 一、填空题 1.受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为（刚体）。 2.构件抵抗（破坏）的能力称为强度。 3.圆轴扭转时，横截面上各点的切应力与其到圆心的距离成（正）比。 4.梁上作用着均布载荷，该段梁上的弯矩图为（二次抛物线）。 5.梁上作用集中力处，其剪力图在该位置有（突变）。 6.光滑接触面约束的约束力沿（接触面的公法线）指向物体。 7.外力解除后不能消失的变形，称为（塑性变形）。 《手机后面还有2图参考》 二、选择题 1、平面任意力系向简化中心简化时一般得到一力和一力偶，当(A 化为一合力。 Ⅰ．主矢不为零，主矩为零Ⅱ．主矢、主矩均不为零 Ⅲ．主矢为零，主矩不为零Ⅳ．主矢、主矩均为零 A、Ⅰ、ⅡB、Ⅱ、ⅢC、I、ⅣD、I、Ⅲ 2、在下述公理、法则、定律中，只适用于刚体的是（C） A、二力平衡公理；B、力的平行四边形法则； C、加减平衡力系公理；D、力的可传性。 3、力矩是力的大小与（C）的乘积。 A.距离B.长度C.力臂D.力偶臂 4．静定结构的几何组成特征是（D）。 A．体系几何可变B．体系几何瞬变 C．体系几何不变D．体系几何不变且无多余约束 5、平面力偶系合成的结果是一个（B）。 A：合力B：合力偶C：主矩D：主矢和主矩 6、三力平衡定理是。(A) A.共面不平行的三个力相互平衡必汇交于一点； B.共面三力若平衡，必汇交于一点； C.三力汇交于一点，则这三个力必互相平衡。 7．固定端约束通常有（C）个约束反力。)力系简 （A）一（B）二（C）三（D）四 8、在其他条件不变时，若受轴向拉伸的杆件长度增加1倍，则线应变将（C）。A、增大B、减少C、不变D、不能确定。 9、圆截面杆受扭转力矩作用，横截面扭矩为Mn, 在线弹性范围内横截面剪应力分布规律是（C） 10．图示构件为矩形截面，截面对Z1轴的惯性矩为（D）。 bh 3A． 12bh3 C． bh3 B． 6Z Z 1bh3 D． b 三、作图题 1.求图示简单刚架的内力图<手机2图> 2.求图示简单刚架的内力图,《手机2图》 四、计算题 1.梁结构尺寸、受力如图所示，不计梁重，已知q=10kN/m，M=10kN·m，求A、B、C处的约束力。《手机1图》 2.铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示，C为截面形心。已知Iz=60125000mm4，yC=157.5mm，材料许用压应力[σc]=160MPa，许用拉应力[σt]=40MPa。试求：①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件校核梁的强度。《手机3图》 3.传动轴的转速n为200r/min，从主动轮2上输入功率55kw，由从动轮1、3、4及5输出的功率分别为10KW、13KW、22KW及10KW。已知材料的许用应力 40MPa，剪切弹性模量G81GPa，要求0.5 《手机3图》，试选定轴的直径。 1.图所示结构中，杆1材料为碳钢，横截 面面积为，许用应力 1160MPa；杆 A300mm22材料为铜合金，横截面积，许用应力 2100MPa，试求此结构许可载荷。 关键词：工程力学,梁的弯曲,MATLAB 在工程力学习题教学中, 有些习题解题方法明确, 但是求解的过程中遇到了方程试根的问题。因为要么有些方程不好解, 要么有些方程或不等式没有确定的解, 需要试解。对于试根的情况, 如果告诉学生对变量逐个值去试直到找到要求的值, 总感觉解决不彻底。好在随着MATLAB语言的出现这种问题可以得到轻松解决。我们只要了解MATLAB语言的基本知识, 简单编程就可以通过计算机处理迅速找到解。这一方面既熟悉巩固了有关工程力学的内容, 也锻炼了计算机的应用能力, 对学生实践能力的培养和工程计算能力的提高也很有帮助。 下面是教学中遇到的梁的弯曲方面的一个例题, 解题过程比较麻烦, 而且最后一步的求解需要试解, 运算量过大。 例:T形截面铸铁外伸梁的载荷和尺寸如图1, 若已知铸铁的许用拉应力[σt]=30MPa, 许用压应力[σc]=90MPa. (1) 试校核梁的强度; (2) 若截面尺寸不变, 试确定许可载荷集度[q]; (3) 若载荷不变, T型截面宽度不变, 板厚不变, 试设计腹板截面的高度。 解: (1) 作梁的弯矩图, 如图2。 截面B有最大负弯矩, MB=-5k N·m, 在x=0.87m处截面D剪力为零, 弯矩有极值, 其值为MD=3.8k N·m。如图3。 (2) 确定中性轴位置。设截面形心到顶边的距离为yc, 取顶边轴z1为参考轴, 如图4。 (3) 计算惯性矩。 (3) 求最大正应力。截面B:上边缘有最大拉应力, 下边缘有最大压应力。 截面D:正弯矩, 可能发生比截面B还要大的拉应力。 (4) 校核强度。由计算结果可知:最大压应力发生在截面B的下边缘, 有: 最大拉应力发生在截面D的下边缘, 有: 可见, 最大压应力满足强度条件, 而最大拉应力不满足强度条件, 需要修改设计。 (5) 确定许可载荷[q]。 支座A处的约束力:∑MB=0, FA=0.873q 截面D处的弯矩: 若截面尺寸不变, 由截面D下边缘的最大拉应力的强度条件, 有: 可得许可载荷集度为: (6) 设计腹板高度。若外载荷集度不变, 仍为q=10k N/m.由截面D下边缘的最大拉应力强度条件, 有: 给定一个腹板高度, 可求出形心位置yc和惯性矩Iz, 由截面高度减yc可得ymax, 从而求出上述比值。经过试算:当h=151mm时, 该题最后一步需要试算, 手算的话, 需要逐值验算, 运算量过大。为了避免时间的不必要浪费, 把主要精力放在方法的掌握上, 利用MATLAB编程解该题则很容易。 先建立力学模型: 由静力学平衡求得支座A约束力为FA=8.7k N (↑) 列出梁的剪力方程、弯矩方程: 利用MATLAB绘图找出弯矩最大的危险截面, 分别求出弯矩的极值MD=3.8k N·m, MB=-5k N·m。 由梁的力学特性知道D截面下边缘是危险点, 确定腹板高度的具体解法是: MATLAB程序如下: 绘剪力图 绘弯矩图 找弯矩极值点 确定腹板高度 需要说明的是:利用MATLAB语言解工程力学题固然很好, 但教学过程中还必须让学生明白, 掌握基本的力学原理会建立数学模型才是根本。否则, 再强的编程能力也是无用的。 参考文献 [1] .苏金明, 阮沈勇编著.MATLAB实用教程[M].北京:电子工业出版社, 2008, 第2版 [2] .艾冬梅等编著.MATLAB与数学实验[M].北京:机械工业出版社, 2010 关键词： 力学 实验专题 复习策略 一、近年高考对力学实验的考查现状 首先，近年高考物理实验题加强了对基本实验仪器使用和基本实验技能的考查，比如：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、打点计时器、光电门、频闪相机、传感器等常见力学实验器材。其次，要求学生都会观察实验现象，会记录实验数据，会用图像处理实验数据并得出结论。再次，学生要能发现问题、提出问题并制订解决方案，运用已学的物理理论、实验方法和实验器材处理问题，包括简单设计实验。 二、创设情境，从不同的途径总结归类力学实验 1.对同一个实验，总结出多种实验方案。比如速度的测量可以用打点计时器精确测量，可以用频闪相机精确测量，还可以用光电门进行测量，针对不同方法设计一个小题训练。 2.对同一个仪器，总结出在哪些实验用到这种仪器。比如打点计时器的使用，涉及打点计时器的实验有研究匀变速直线运动的规律（求加速度，瞬时速度）、验证牛顿第二定律、探究动能定理、验证机械能守恒定律。把每个实验的原理、注意事项分别总结出来。 3.对同一个实验模型用在多个实验中，比如必修1中验证牛顿定律的实验装置、可以验证动能定理、机械能守恒。对此，我提出以下问题： 问题1：可用此装置完成的实验有哪些？问题2：研究匀变速直线运动的规律需要平衡摩擦力吗？需要使钩码及吊盘质量远小于小车质量吗？问题3：用此装置做验证牛顿第二定律需要平衡摩擦力吗？需要使钩码及吊盘质量远小于小车质量吗？探究动能定理呢？问题4：平衡摩擦力的方法有哪些？当小车后的绳子上加上力传感器后用该装置做验证牛顿第二定律及动能定理还需用平衡摩擦力？满足钩码吊盘质量远小于小车质量吗？ 4.对同一个问题有多种数据处理方法，可以对各种数据处理方法进行分析比较。比如打点计时器打出的纸带数据处理注意事项和方法：①纸带的选择：纸带上的点清晰，适当舍弃开头密集部分，适当选取计数点，弄清楚所选的时间间隔。②加速度的求解方法：逐差法。③用图像法处理实验数据，要求画出图像首先要选择好标度，然后描点、连线。若是题目中直接给出图像，则要先推导出纵坐标随横坐标变化的函数表达式，明确图像中斜率和截距表示的物理量，求相关问题。对频闪照片的处理方法与纸带的处理方法相同。 对同一种数据处理方法也可以用在不同实验中。比如描点作图求斜率可以求解匀变速运动的加速度、匀速运动的速度、利用单摆周期的平方和摆长函数图像的斜率求重力加速度、图像研究a和F的关系，等等。 通过对不同实验装置及不同实验目的的比较让学生对这类实验的认识更有深度和广度。 三、精选题型精讲精练 学生通过高三实验复习，强化了与实验有关的基础知识，同时熟悉了基本实验的原理和步骤，但学生复习的目的就是要参加高考拿高分。我们在实验练习题的设计中要考虑三个方面的能力培养。一是审题能力的培养，能够把题目文字转化为情境，把情境转化为物理条件，也就是要把题中的实验目的和实验原理读懂。二是选择最佳解题方法的能力，设计的考题尽量能一题多解。三是把数学条件转化为物理条件，应用数学方法解决物理问题的能力。 5-1热力学第二定律的下列说法能否成立？说明理由。 （1）功量可以转变为热量，但热量不能转变成功量。 （2）自发过程是不可逆的，但非自发过程是可逆的。 （3）从任何具有一定温度的热源取热，都能进行热变功的循环。 5.2 下列说法是否正确？请根据热力学第二定律说明理由。 （1）系统熵增大的过程必须是不可逆过程。 （2）系统熵减小的过程无法进行。 （3）系统熵不变的过程必须是绝热过程。 （4）系统熵增大的过程必须是吸热过程，它可能是放热过程吗？ （5）系统熵减少的过程必须是放热过程，它可能是吸热过程吗？ （6）对不可逆循环，工质熵的变化ds0.（7）在相同的初、终态之间，进行可逆过程与不可逆过程，则两个过程中，工质与外界之间传递的热量不相等。 5-3 循环的热效率越高，则循环净功越大；反之，循环的净功越多，则循环的热效率也越高，对吗？说明理由。 5-4 两种理想气体在闭口系统中进行绝热混合，问混合后气体的热力学能、焓及熵与混合前两种气体的热力学能、焓及熵之和是否相等？请说明理由。 5-5任何热力循环的热效率均可用下列公式来表达：t1q2q11T2T1，这一说法对吗？ 为什么？ 5-6 与大气温度相同的压缩气体可以从大气中吸热而膨胀作功（依靠单一热源作功），这是否违背热力学第二定律？说明理由。 5-7 闭口系统进行一过程后，如果熵增加了，是否肯定它从外界吸收了热量，如果熵减少了，是否它向外界放出了热量。 5-11 每千克工质在开口系统及闭口系统中，从相同的状态1变化到相同的状态2，而环境状态都是P0,T0，问两者的最大有用功是否相同？说明理由。 5-12 闭口系统经历了一个不可逆过程，系统对外作功10kJ，并向外放热5，问该系统熵的变化是正、负还是可正可负？ 每一年高三第一轮力学复习中，学生在利用动能定理和能量守恒定律解题时经常出现很多问题，特别是利用它们解决“摩擦生热”问题时经常混淆。学生容易犯错的根本原因就是对动能定理和能量守恒定律理解不到位而导致的。下面本人结合课堂教学针对此问题作为一个案例进行阐述。 二、问题分析 (1)对于第一个学生的解法，很明显，这个学生是想对m列动能定理的，但这个学生存在的问题是，动能定理中外力做功W=FS公式中的S是对地位移，很显然，这个学生求出的L并不是m相对M运动的路程(即小车的长度)而是m的对地位移。 (2)第二个学生，从所列的方程可以看出，这个学生是想利用能量守恒定律解题，认为产生的热能等于减少的动能。很明显，此学生对能量守恒定律研究的对象没有弄清楚，从而导致错误。 (3)第三个学生，思路非常清晰，对系统列能量守恒定律求解，但存在的问题是：初末状态系统动能的大小比较没有弄清楚，又或者没有理解动能的减少量应为正值，又或者受动能定理内容的影响，把系统动能的减少量直接认为就是系统的动能变化量，从而导致方程错误。 (4)第四个学生的解法：对系统列动能定理，尽管结果是正确的，但高中阶段，对系统列动能定理还是较为少见的，而且对于物理基础一般的学生来说，建议不要采用此方法求解。 教师在教学过程也最好不要传授此方法。 此方程表面看起来不像动能定理方程(因为动能定理的研究对象是单物)，另外一方面此方程也不像能量守恒方程。因此应引导学生不要对系统列动能定理方程，否则很容易犯错。 (5)第五、六个学生的解法是正确的，其中第五个学生是利用能量守恒定律求解，第六个学生是利用动能定理求解，很显然，第五个学生的解法更加简单。所以求某一物体的对地位移优先考虑动能定理，求相对路程则优先考虑能量守恒定律。 三、教学反思 针对以上学生出现的错误，我个人认为，在复习过程中，对于力学几大解题规律如：牛顿第二定律、动能定理，动量守恒定律，能量守恒定律，教师在复习的过程中应作为一个总结专题进行复习，让学生弄清楚每个规律研究对象是什么，是否有条件限制，数学表达形式是怎么样的，此外还要通过例题寻找学生容易犯错的地方，如： ①对于题目中涉及到两个或者两个以上的物体，列动能定理或者能量守恒定律时一定要明确研究对象，其中动能定理务必做到 对应同一个物体。能量守恒定律必须要考弄清楚整个系统各种能量的增加与减少。 ②动能定理中的位移和速度必须是以地面为参考系的 ③两个物体由于存在相对滑动，摩擦力做功产生的热能 ，故利用能量守恒求摩擦产生的热量必须要让学生理解公式中的 为相对路程，而且还要让学生懂得区分动能定理恒力做功 公式中 为对地位移。 σb / σs>1.4，表现为循环硬化; σb / σs<1.2，表现为循环软化; 1.2<σb / σs<1.4，材料比较稳定，无明显循环硬化和软化现象。 也可用应变硬化指数n来判断循环应变对材料的影响，n<1软化，n>1硬化。 退火状态的塑性材料往往表现为循环硬化，加工硬化的材料表现为循环软化。 循环硬化和软化与位错的运动有关： 退火软金属中，位错产生交互作用，运动阻力增大而硬化。 冷加工后的金属中，有位错缠结，在循环应力下破坏，阻力变小而软化。 第六章 金属的应力腐蚀和氢脆断裂 一、名词解释 1、应力腐蚀：金属在拉应力和特定的化学介质共同作用下，经过一段时间后所产生的 低应力脆断现象。 2、氢脆：由于氢和应力共同作用而导致的金属材料产生脆性断裂的现象。 4、氢化物致脆：对于ⅣB 或ⅤB 族金属，由于它们与氢有较大的亲和力，极易生成脆性氢化物，是金属脆化，这种现象称氢化物致脆。 5、氢致延滞断裂：这种由于氢的作用而产生的延滞断裂现象称为氢致延滞断裂。 二、说明下列力学性能指标的意义 1、σscc：材料不发生应力腐蚀的临界应力。 2、KIscc：应力腐蚀临界应力场强度因子。 3、da/dt：盈利腐蚀列纹扩展速率。 第七章 金属的磨损与耐磨性 1.名词解释 磨损：机件表面相互接触并产生相对运动，表面逐渐有微小颗粒分离出来形成磨屑，使表面材料逐渐损失、造成表面损伤的现象。 接触疲劳：两接触面做滚动或滚动加滑动摩擦时，在交变接触压应力长期作用下，材料表面因疲劳损伤，导致局部区域产生小片金属剥落而使材料损失的现象。 3.粘着磨损产生的条件、机理及其防止措施 ----- 又称为咬合磨损，在滑动摩擦条件下，摩擦副相对滑动速度较小，因缺乏润滑油，摩擦副表面无氧化膜，且单位法向载荷很大，以致接触应力超过实际接触点处屈服强度而产生的1种磨损。 磨损机理： 实际接触点局部应力引起塑性变形，使两接触面的原子产生粘着。 粘着点从软的一方被剪断转移到硬的一方金属表面，随后脱落形成磨屑 旧的粘着点剪断后，新的粘着点产生，随后也被剪断、转移。如此重复，形成磨损过程。 改善粘着磨损耐磨性的措施 1.选择合适的摩擦副配对材料 选择原则：配对材料的粘着倾向小 互溶性小 表面易形成化合物的材料 金属与非金属配对 2.采用表面化学热处理改变材料表面状态 进行渗硫、磷化、碳氮共渗等在表面形成一层化合物或非金属层，即避免摩擦副直接接触又减小摩擦因素。 3.控制摩擦滑动速度和接触压力 减小滑动速度和接触压力能有效降低粘着磨损。 4.其他途径 改善润滑条件，降低表面粗糙度，提高氧化膜与机体结合力都能降低粘着磨损。 第八章 金属高温力学性能 蠕变：在长时间的恒温、恒载荷作用下缓慢地产生塑性变形的现象。 等强温度(TE)：晶粒强度与晶界强度相等的温度。 蠕变极限：在高温长时间载荷作用下不致产生过量塑性变形的抗力指标。标与常温下的屈服强度相似。 关键词：工程力学,技术科学,发展 一、《工程力学》课程简介 《工程力学》是机械类专业的一门技术基础课, 其主要的任务为: a.研究材料的力学性能 b.研究构件的强度、刚度和稳定性等 c.合理解决安全与经济之间的矛盾 构件的强度、刚度和稳定性不仅与构件的形状有关, 而且与所用材料的力学性能有关, 因此在进行理论分析的基础上, 实验研究是完成材料力学的任务所必需的途径和手段。 二、《工程力学》学科简介 力学是基础科学, 又是技术科学, 其发展横跨理工, 与各行业的结合是非常密切的。与力学相关的基础学科有数学、物理、化学、天文、地球科学及生命科学等, 与力学相关的工程学科有机械、土木、航空航天、交通、能源、化工、材料、环境、船舶与海洋等等。 20世纪力学已经与工程交叉产生了工程力学 工程力学是研究有关物质宏观运动规律, 及其应用的科学, 工程力学提出问题, 力学的研究成果改进工程设计思想。从工程上的应用来说, 工程力学包括:质点及刚体力学, 固体力学, 流体力学, 流变学, 土力学, 岩体力学等。 三、《工程力学》的发展历史 力学知识最早起源于对自然现象的观察和在生产劳动中的经验。人们在建筑、灌溉等劳动中使用杠杆、斜面、汲水器具, 逐渐积累起对平衡物体受力情况的认识。 古希腊的阿基米德对杠杆平衡、物体重心位置、物体在水中受到的浮力等作了系统研究, 确定它们的基本规律, 初步奠定了静力学即平衡理论的基础。 但是对力和运动之间的关系, 只是在欧洲文艺复兴时期以后才逐渐有了正确的认识。伽利略在实验研究和理论分析的基础上, 最早阐明自由落体运动的规律, 提出加速度的概念。牛顿继承和发展前人的研究成果, 提出物体运动三定律。伽利略、牛顿奠定了动力学的基础。 牛顿运动定律的建立标志着力学开始成为一门科学。 16世纪以前力学发展较慢; 中国虽然有很多水利、桥梁、土木等等的伟大工程, 却没有发表过力学方面的文献; 力学与数学关系紧密、力学的发展与工程的需要密不可分; 现将相关文献记载的力学的里程碑式记载罗列: 托勒密 (100-170) 在《大汇编》中建立了太阳系运行的托勒密体系。 希罗在《气体力学》中设计了真空、水与空气的压力、虹吸管、玩具和一种用蒸汽驱动的旋转机械。 怕普斯 (300-350) 在《数学汇编第八卷》中汇集了古希腊对力学研究的成果。1022年。 约旦努在《重物的论述》中讨论了物体的平衡问题, 包含了虚功原理的萌芽。1533年。 哥白尼在《天体运行论》中提出了太阳系的哥白尼系统。1543年。 开普勒在《宇宙的和谐》中总结了行星运行的三大定律。1619年。 斯梯芬的《静力学原理》是静力学体系标志性著作。1586年。 默森在《宇宙的和谐》是最早关于声音、音乐和乐器的著作。1627年。 登玉函王徽在《远西奇器图说》中最早介绍了西方力学知识。1627年。 伽利略在《关于托勒密与哥白尼两大世界体系的对话》中系统地论证了哥白尼系统, 提出惯性运动的概念。1632年。 《关于两门新科学的对话》总结了材料强度、自由落体和抛物体的运动规律。1638年。 托里拆利在《论重物的运动》中证明了孔口出流的速度与液高的平方根成比例, 还指出位置最低时得好, 是平衡稳定性的最早提法。1644年。 波义耳在《关于空气的弹性及其效果的物理力学新实验》中给出了弹性力学能量正定性的不等式。1909年。 索维菲在《对流动转变为湍流的解释》是对层流稳定性的较早研究, 得到了非自共轭的Orr-Sommerfeld偏微分方程。1909年。 冯.米赛斯在《塑性变形固体的力学》中提出固体在一定应力状态下的一种屈服, 被称为米赛斯条件。1913年。 迦辽金在《在某些杆与板平衡问题中的级数》中提出一种直接离散的近似方法, 被称为伽辽金方法。1915年。 诺特在《变分问题的不变量》中给出了两个关于动力系统的不变量定理, 对20世纪力学和物理的发展产生了深刻的影响。1918年。 格里菲斯在《固体的流动与断裂现象》是断裂力学的最早文献。1920年。 四、21世纪力学发张趋势 固体力学方面: 经典的连续介质力学的模型和体系可能被突破, 它们可能将包括某些对宏观力学行为起敏感作用的细观和微观因素, 以及它们的演化, 从而使符合材料的强化、韧化和功能化立足于科学的认识之上。 固体力学将融汇力-热-电-磁等效应, 机械力与热、电、磁等效应的转换和控制, 从而解决微机械、微工艺、微控制等方面急需解决的问题。 固体力学中非线性动力学、非平衡统计和热力学的概念和方法将大大丰富起来。 随着计算机的飞速发展, 分子动力学等微观模拟方法、复杂结构的仿真分析将更大规模更迅速地在固体力学和工程设计中得到应用和发展。 流体力学方面: 为了尽可能多地开采地下油气, 需要深入研究渗流机理并定量化。它的研究还有助于了解各种新陈代谢的宏观机制。 化工流程的审计, 很大程度上归结为流体运动的计算问题。由于流动的复杂性, 针对若干典型化工设备进行深入的研究, 将为化工设计和生物技术产业化等提供新方法和基础。而复杂流场计算需要各种计算方法和理论, 必须发展新的计算机软硬件, 这就必须在计算流体力学上投入更大的力量。 化工流程的设计, 很大程度上归结为流体运动的计算问题。由于流动的复杂性, 针对若干典型化工设备进行深入的研究, 将为化工设计和生物技术产业化等提供心新方法和基础。 一般力学方面: 随着技术的发展, 诸如机器人、人造卫星和高速列车等领域的得发展, 急需解决多体系统的运动和控制、大尺度柔性部件和液体的运动稳定性、车辆与轨道做一个高度复杂非线性系统等的建模, 求解理论和方法等的研究分析。 一般力学进来以纪念馆进入生物体运动的研究, 例如研究人和动物行走、奔跑及跳跃中的力学问题。其研究结果可提供生物进化论方向的理性认识, 也可为提高某些机构、机械的性能提供指导。 力学与其他学科的交叉: 所为学科的交叉可以分为三类: 学科内部不同分支交叉, 例如流体弹性力学。 两不同学科间的交叉, 例如物理力学。 1 布置多途径作业 布置多途径作业是训练发散思维流畅性的常用方法之一。通常有教师提出研究课题,给予学生独立思考的时间,采用自主探究与合作交流的形式,运用不同的物理概念和规律或不同的思维方法求得课题所规定的结果,达到“殊途同归”的目的。 例1 原地起跳时，先曲腿下蹲，然后突然蹬地。从开始蹬地到离地是加速过程（视为匀加速）加速过程中重心上升的距离称为“加速距离”。离地后重心继续上升，在此过程中重心上升的最大距离称为“竖直高度”。现有下列数据：人原地上跳的“加速距离”d1=0.50m，“竖直高度”h1=1.0m；跳蚤原地上跳的“加速距离”d2=0.00080m，“竖直高度”h2=0.10m。假想人具有与跳蚤相等的起跳加速度(这仅仅是假设而已)，而“加速距离”仍为0.50m，则人上跳的“竖直高度”是多少？篇6：工程力学复习题
篇7：工程力学复习题
篇8：工程力学复习题
篇9：二轮力学实验专题的复习策略
篇10：工程力学复习题
篇11：力学复习教学反思
篇12：材料力学课后习题答案
篇13：工程力学学科与《工程力学》课程
篇14：工程力学复习题
