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工程力学期末考试A(答案)
一、选择题（每题3分，共30分）
1.作用在刚体上的两个力平衡的必要和充分条件是这两个力（）。
A.大小相等，方向相同，作用在同一条直线上
B.大小相等，方向相反，作用在同一条直线上
C.大小不等，方向相同，作用在同一条直线上
D.大小不等，方向相反，作用在同一条直线上
答案：B
解析：根据二力平衡公理，作用在刚体上的两个力，使刚体处于平衡的必要和充分条件是：这两个力大小相等，方向相反，且作用在同一条直线上。所以选B。
2.平面汇交力系平衡的必要和充分条件是该力系的（）为零。
A.合力
B.合力偶
C.主矢
D.主矩
答案：A
解析：平面汇交力系平衡的必要和充分条件是该力系的合力为零。合力为零意味着力系对物体的作用效果相互抵消，物体处于平衡状态。所以选A。
3.低碳钢材料在拉伸试验过程中，不出现明显的屈服现象，这时以试样产生0.2%的（）时的应力作为屈服强度，称为条件屈服极限。
A.弹性变形
B.塑性变形
C.线弹性变形
D.残余变形
答案：D
解析：对于没有明显屈服阶段的塑性材料，通常以产生0.2%的残余变形时的应力作为屈服强度，称为条件屈服极限。所以选D。
4.梁在纯弯曲时，其横截面上（）。
A.只有正应力，无剪应力
B.只有剪应力，无正应力
C.既有正应力，又有剪应力
D.既无正应力，也无剪应力
答案：A
解析：梁在纯弯曲时，横截面上只有弯矩，没有剪力。根据正应力和剪应力的计算公式，此时横截面上只有正应力，无剪应力。所以选A。
5.圆轴扭转时，横截面上的切应力（）。
A.与半径成正比
B.与半径成反比
C.与半径无关
D.与扭矩无关
答案：A
解析：圆轴扭转时，横截面上的切应力计算公式为\(\tau=\frac{T\rho}{I_p}\)，其中\(T\)为扭矩，\(\rho\)为点到圆心的距离（半径），\(I_p\)为极惯性矩。由此可知，切应力与半径成正比。所以选A。
6.压杆的临界力与（）无关。
A.杆的长度
B.杆的材料
C.杆的截面形状和尺寸
D.杆所受的轴向压力大小
答案：D
解析：压杆的临界力计算公式为\(F_{cr}=\frac{\pi^2EI}{(\mul)^2}\)，其中\(E\)为材料的弹性模量，与材料有关；\(I\)为截面的惯性矩，与截面形状和尺寸有关；\(\mu\)为长度因数，与杆的长度和约束情况有关；\(l\)为杆的长度。而临界力是压杆即将失去稳定时的轴向压力，与杆实际所受的轴向压力大小无关。所以选D。
7.若某点的应力状态为二向等拉，\(\sigma_x=\sigma_y=\sigma\)，\(\tau_{xy}=0\)，则该点的最大切应力为（）。
A.\(\sigma\)
B.\(\frac{\sigma}{2}\)
C.\(0\)
D.\(2\sigma\)
答案：B
解析：对于二向应力状态，最大切应力计算公式为\(\tau_{max}=\frac{\sigma_{max}\sigma_{min}}{2}\)。已知\(\sigma_x=\sigma_y=\sigma\)，\(\tau_{xy}=0\)，则主应力\(\sigma_1=\sigma\)，\(\sigma_2=\sigma\)，\(\sigma_3=0\)，所以\(\tau_{max}=\frac{\sigma0}{2}=\frac{\sigma}{2}\)。所以选B。
8.图示结构中，AB杆的变形为（）。
A.拉伸
B.压缩
C.弯曲
D.扭转
答案：A
解析：对结构进行受力分析，AB杆受到沿杆轴线方向的拉力作用，所以AB杆的变形为拉伸。所以选A。
9.材料的许用应力\([\sigma]\)是由（）确定的。
A.极限应力
B.安全因数
C.极限应力和安全因数
D.强度条件
答案：C
解析：材料的许用应力\([\sigma]=\frac{\sigma_{lim}}{n}\)，其中\(\sigma_{lim}\)为极限应力，\(n\)为安全因数。所以许用应力是由极限应力和安全因数确定的。所以选C。
10.构件的强度是指（）。
A.构件抵抗破坏的能力
B.构件抵抗变形的能力
C.构件保持平衡状态的能力
D.构件保持原有平衡状态的能力
答案：A
解析：构件的强度是指构件抵抗破坏的能力；构件抵抗变形的能力称为刚度；构件保持平衡状态的能力和保持原有平衡状态的能力与强度概念不同。所以选A。
二、填空题（每题3分，共15分）
1.力对物体的作用效果取决于力的三要素，即力的大小、方向和______。
答案：作用