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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.以下关于力的概念，正确的是（）

A.力是物体间的相互作用

B.力可以脱离物体而存在

C.一个力可以只有施力物体而没有受力物体

D.力的大小和方向相同，作用效果就一定相同

答案：A

解析：力是物体间的相互作用，A正确；力不能脱离物体而存在，有施力物体必然有受力物体，BC错误；力的作用效果不仅与力的大小和方向有关，还与力的作用点有关，D错误。

2.平面汇交力系平衡的必要和充分条件是该力系的（）等于零。

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等于零，A正确；平面任意力系平衡的必要和充分条件是力系的主矢和主矩都等于零。合力偶是针对力偶系而言，本题是平面汇交力系，B错误；主矢和主矩是平面任意力系的概念，CD错误。

3.材料的许用应力[σ]是（）。

A.材料的极限应力

B.材料的屈服极限

C.材料的强度极限

D.极限应力除以安全系数

答案：D

解析：材料的许用应力[σ]是极限应力除以安全系数，极限应力对于塑性材料通常取屈服极限，对于脆性材料通常取强度极限，D正确，ABC错误。

4.圆轴扭转时，横截面上的切应力（）。

A.与截面到圆心的距离成正比

B.与截面到圆心的距离成反比

C.均匀分布

D.与截面到圆心的距离无关

答案：A

解析：圆轴扭转时，横截面上的切应力与截面到圆心的距离成正比，在圆心处切应力为零，在圆轴外表面切应力最大，A正确，BCD错误。

5.梁弯曲时，横截面上的正应力（）。

A.与截面到中性轴的距离成正比

B.与截面到中性轴的距离成反比

C.均匀分布

D.与截面到中性轴的距离无关

答案：A

解析：梁弯曲时，横截面上的正应力与截面到中性轴的距离成正比，在中性轴处正应力为零，在梁的上下边缘正应力最大，A正确，BCD错误。

6.低碳钢拉伸试验的应力应变曲线中，哪个阶段材料产生弹性变形（）。

A.弹性阶段

B.屈服阶段

C.强化阶段

D.颈缩阶段

答案：A

解析：低碳钢拉伸试验的应力应变曲线中，弹性阶段材料产生弹性变形，应力与应变成正比，卸除荷载后变形完全消失，A正确；屈服阶段材料开始产生塑性变形，B错误；强化阶段材料进一步变形需要更大的应力，C错误；颈缩阶段材料局部截面急剧缩小，直至断裂，D错误。

7.下列哪种约束反力的方向不能预先确定（）。

A.光滑接触面约束

B.柔性约束

C.固定铰支座

D.可动铰支座

答案：C

解析：光滑接触面约束反力方向沿接触面公法线指向被约束物体，A错误；柔性约束反力方向沿柔索背离被约束物体，B错误；固定铰支座约束反力方向不能预先确定，通常用两个互相垂直的分力表示，C正确；可动铰支座约束反力方向垂直于支承面，D错误。

8.一简支梁受均布荷载作用，其最大弯矩发生在（）。

A.梁的两端

B.梁的跨中

C.梁的支座处

D.任意截面

答案：B

解析：简支梁受均布荷载作用时，其最大弯矩发生在梁的跨中，计算公式为$M_{max}=\frac{ql^{2}}{8}$（其中$q$为均布荷载集度，$l$为梁的跨度），B正确，ACD错误。

9.压杆的临界力与（）无关。

A.压杆的材料

B.压杆的长度

C.压杆的截面形状和尺寸

D.压杆的实际工作荷载

答案：D

解析：压杆的临界力与压杆的材料（弹性模量$E$）、压杆的长度$l$、压杆的截面形状和尺寸（惯性矩$I$）以及压杆的支承情况有关，而与压杆的实际工作荷载无关，D正确，ABC错误。

10.下列哪种变形不属于基本变形（）。

A.拉伸与压缩

B.扭转

C.弯曲

D.剪切与挤压

答案：D

解析：杆件的基本变形有拉伸与压缩、扭转、弯曲，剪切与挤压通常是在连接件中考虑的变形，不属于基本变形，D正确，ABC错误。

二、填空题（每题3分，共15分）

1.力的三要素是力的______、______和______。

答案：大小、方向、作用点

解析：力的三要素是力的大小、方向和作用点，这三个要素决定了力对物体的作用效果。

2.平面任意力系向一点简化，一般可以得到一个______和一个______。

答案：主矢、主矩

解析：平面任意力系向一点简化，一般可以得到一个主矢和一个主矩，主矢与简化中心的位置无关，主矩一般与简化中心的位置有关。

3.圆轴扭转时，其强度条件为______。

答案：$\tau_{max}=\frac{T_{max}}{W_{t}}\leq[\tau]$

解析：圆轴扭转时，强度条件是最大切应力不超过材料的许用切应力，其