⑥九套名校《材料力学》考试考试练习题与答案(考研及期末考试).docx

⑥九套名校《材料力学》考试考试练习题与答案(考研及期末考试)

第一套

一、选择题

1.材料力学研究的主要对象是（）

A.刚体

B.变形体

C.流体

D.质点

答案：B。材料力学主要研究构件在外力作用下的变形、受力和破坏规律，研究对象是变形体。刚体是理论力学中的概念，流体是流体力学的研究对象，质点也是理论力学中的简化模型，所以选B。

2.轴向拉压杆，正应力最大的截面和剪应力最大的截面（）

A.分别是横截面、45°斜截面

B.都是横截面

C.分别是45°斜截面、横截面

D.都是45°斜截面

答案：A。轴向拉压杆正应力计算公式\(\sigma=F_N/A\)，在横截面上正应力最大；剪应力\(\tau=\frac{\sigma}{2}\sin2\alpha\)，当\(\alpha=45^{\circ}\)时，\(\sin2\alpha=1\)，剪应力最大，所以选A。

二、填空题

1.低碳钢拉伸试验的四个阶段是______、______、______、______。

答案：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段。这是低碳钢拉伸试验的典型四个阶段，反映了材料从开始受力到破坏的不同力学行为。

2.圆轴扭转时，横截面上的剪应力分布规律是______。

答案：沿半径线性分布，圆心处剪应力为零，圆周处剪应力最大。根据圆轴扭转时剪应力公式\(\tau=\frac{T\rho}{I_p}\)，\(\rho\)是到圆心的距离，可知剪应力与\(\rho\)成正比。

三、判断题

1.构件的强度、刚度和稳定性与材料的力学性能有关。（）

答案：正确。构件的强度是指构件抵抗破坏的能力，刚度是指构件抵抗变形的能力，稳定性是指构件保持原有平衡状态的能力，这些都与材料的力学性能如弹性模量、屈服强度等密切相关。

2.梁的最大正应力一定发生在最大弯矩所在的截面上。（）

答案：错误。梁的最大正应力不仅与弯矩有关，还与截面形状和尺寸有关。对于等截面梁，最大正应力发生在最大弯矩所在的截面上；但对于变截面梁，最大正应力不一定在最大弯矩截面。

四、解答题

1.已知一轴向拉杆，杆长\(L=2m\)，横截面面积\(A=100mm^2\)，承受轴向拉力\(F=20kN\)，材料的弹性模量\(E=200GPa\)，求杆的伸长量\(\DeltaL\)。

解：根据胡克定律\(\DeltaL=\frac{F_NL}{EA}\)，其中\(F_N=F=20\times10^3N\)，\(L=2m\)，\(A=100\times10^{6}m^2\)，\(E=200\times10^9Pa\)。

\(\DeltaL=\frac{20\times10^3\times2}{200\times10^9\times100\times10^{6}}=0.002m=2mm\)。

第二套

一、选择题

1.下列关于应力集中的说法中，正确的是（）

A.应力集中会使构件的承载能力降低

B.应力集中对塑性材料和脆性材料的影响相同

C.应力集中不会影响构件的疲劳强度

D.应力集中是由于构件材料不均匀引起的

答案：A。应力集中会使构件局部应力显著增大，从而降低构件的承载能力；应力集中对塑性材料和脆性材料影响不同，对脆性材料影响更大；应力集中会影响构件的疲劳强度；应力集中是由于构件外形尺寸突变引起的，不是材料不均匀，所以选A。

2.矩形截面梁在横力弯曲时，横截面上的最大剪应力\(\tau_{max}\)与平均剪应力\(\tau_{avg}\)的关系是（）

A.\(\tau_{max}=1.25\tau_{avg}\)

B.\(\tau_{max}=1.5\tau_{avg}\)

C.\(\tau_{max}=2\tau_{avg}\)

D.\(\tau_{max}=\tau_{avg}\)

答案：B。矩形截面梁横截面上的最大剪应力\(\tau_{max}=\frac{3F_S}{2bh}\)，平均剪应力\(\tau_{avg}=\frac{F_S}{bh}\)，所以\(\tau_{max}=1.5\tau_{avg}\)，选B。

二、填空题

1.梁的变形通常用______和______来度量。

答案：挠度、转角。挠度是指梁的横截面形心在垂直于轴线方向的线位移，转角是指梁的横截面绕中性轴转过的角度。

2.压杆的临界力大小与______、______、______和______有关。

答案：压杆的材料、压杆的长度、压杆的截面形状和尺寸、压杆的支承情况。根据欧拉公式\(F_{cr}=\frac{\pi^2EI}{(\muL)^2}\)，其中\(E\)与材料有关，\(I\)与截面形状和尺寸有