工程力学（一）重点

《工程力学（一）》串讲讲义】

课程介绍

一、课程的设置、性质及特点

《工程力学（一）》课程，是全国高等教育自学考试机械等专业必考的一门专业课，要求掌握各种基本概念、基本理论、基本方法，包括主要的各种公式。在考试中出现的考题不难，但基本概念涉及比较广泛，学员在学习的过程中要熟练掌握各章的基本概念、公式、例题。

本课程的性质及特点：

1．一门专业基础课，且部分专科、本科专业都共同学习本课程；

2．工程力学（一）课程依据《理论力学》、《材料力学》基本内容而编写，全面介绍静力学、运动学、动力学以及材料力学。按重要性以及出题分值分布，这几部分的重要性排序依次是：材料力学、静力学、运动学、动力学。

二、教材的选用

工程力学（一）课程所选用教材是全国高等教育自学考试指定教材（机械类专业），该书由蔡怀崇、张克猛主编，机械工业出版社出版（2008年版）。 三、章节体系

依据《理论力学》、《材料力学》基本体系进行，依次是

第1篇 理论力学

第1章 静力学的基本概念和公理受力图 第2章 平面汇交力系 第3章 力矩 平面力偶系 第4章 平面任意力系 第5章 空间力系 重心 第6章 点的运动 第7章 刚体基本运动 第8章 质点动力学基础 第9章 刚体动力学基础 第10章 动能定理 第2篇 材料力学

第11章 材料力学的基本概念 第12章 轴向拉伸与压缩 第13章 剪切 第14章 扭转 第15章 弯曲内力 第16章 弯曲应力 第17章 弯曲变形 第18章 组合变形 第19章 压杆的稳定性

1

第20章 动载荷 第21章 交变应力

考情分析

全国2010年1月自学考试工程力学(一)试题

课程代码：02159

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.如题l图所示，一重物放在光滑支承面上，其重量为G，对水平支承面的压力为FN，水平支承面对物块的?，则构成平衡力的两个力应为 约束反力为FNA.G与FN ? B.G与FN? C.FN与FN?和FN与FN? 题1图 D.G与FN2.已知力F1、F2、F3、F4沿平行四边形ABCD四个边作用，方向如题2图所示，且F1=F3， F2=F4 ，则该力系( ) A.为平衡力系 B.可简化为一个力 C.可简化为一个合力偶

D.可简化为一个力和一个力偶 题2图

3.已知动点弧坐标形成的运动方程为s=t-t，则t=1s时的速度和切向加速度分别为( ) A.v=-1，a=-2 C.v=1，a=0

B.v=-l，a=2 D.v=l，a=2

2

4.如题4图所示，匀质圆轮质量为m，半径为R，在地面上作纯滚动。已知质心C的速度为v，则轮的动能T=（ ）

1A.mv2 43C.mv2 41B.mv2 2D.mv

题4图

2

5.材料的塑性指标有( ) A.?和? C.?s和? A.轴向正应力?

B.?s和? D. ?s、?和? B.轴向伸长?l

6.二受拉杆材料、横截面及受力均相同，但长度不同，则二杆不同的是( )

2

D.横向线应变??，

C.轴向线应变?

7.空心圆截面外径为D、内径为d，其抗弯截面系数为( ) ??A.(D3?d3) B. (D3?d3) 6432?d?dC.D3[1?()4] D.D3[1?()4] 64D32D8.在压杆稳定计算中，如果用细长杆的公式计算中长杆的临界压力，或是用中长杆的公式计算细长杆的临界压力，则( ) A.二者的结果都偏于安全 B.二者的结果都偏于危险

C.前者的结果偏于安全，后者的结果偏于危险 D.前者的结果偏于危险，后者的结果偏于安全

9.构件受冲击载荷，若要降低其动应力，可以采取措施( ) A.增加构件的强度 C.增加构件的刚度

B.减小构件的强度 D.减小构件的刚度

10.对称循环交变应力的循环特征r=( ) A.-1 C.0.5

B.0 D.1

结论：能否选择正确，关键还是对课程内容和基本概念的把握程度。对重要知识点的把握，以及教材

的知识点的掌握程度，将教师提示的易考点掌握即可解决此难点。 二、填空题(本大题共15小题，每小题2分，共30分) 请在每小题的空格中填上正确答案。填错、不填均无分。 11.力对物体的效应取决于力的大小、方向和__作用点___。

12.柔索约束的约束反力通过柔索与物体的连接点，沿柔索轴线，方向___背离物体_______。 13.平面汇交力系合成的结果是一个通过汇交点的合力，该合力矢量等于_分力矢量和__________。 14.题14图所示，平行力F=-F?，作用于A、B，作用线之间距离为d，固定点O到A点的距离为a，则该二力对O点之矩的代数和为___________。

题14图

15.均质物体的重心与物体的重量无关，只决定于物体的____几何中心_______。

16.刚体在运动过程中，若其上任意直线始终与它的初始位置保持平行，则刚体作__平动_______。 17.题17图所示，细直杆质量为m，以角速度?绕O点转动，则该杆的动能T=___________。

题17图

18.求杆件内力的基本方法是___截面法________。

3

19.联接件剪切变形时，发生相对错动的截面称为___剪切面_______。

20.当梁上载荷作用于梁的纵向对称面内时，梁将发生_平面__弯曲。

FF221.已知梁的挠曲线方程为v(x)=(l?x)______。 x(3l?x)，则该梁的弯矩方程为M(x)= ____

6EIEI22.计算细长杆临界压力的欧拉公式仅在应力不超过材料的___比例极限________时成立。 23.压杆柔度?的计算公式为??___________。

24.圆轴发生弯曲-扭转组合变形时，其使用第三强度理论的相当应力以应力表示为 ?r3=___________。

25.自由落体冲击动荷因数Kd=___________。

结论：能否填写正确，关键是对课程内容和基本概念的把握程度，将教师提示的易考

点掌握即可解决。

题26图

三、计算题(本大题共5小题，每小题6分，共30分)

26.杆AC、BC在C处铰接，另一端均与墙面铰接。作用在销钉C上的力F=300N，不计杆 重，求AC、BC杆所受力。

27.直杆OA绕O轴转动，某瞬时A点的加速度值a=3m／s，且知其方向与OA杆的夹角

2

?=60°，OA杆长lm，求该瞬时杆的角加速度?。

题27图

28.一转动轴，已知输入功率P=1.85kW，轴的转速n=32.6r／min。若轴的许用应力 [?]=40MPa，试设计轴的直径。 29.作如题29图所示梁的内力图。

题29图

30.如题30图所示，正方形截面简支梁，长l=4m，中点作用集中力F=3kN。若材料的许用应力[?]=10MPa，试确定截面尺寸a。

题30图

结论：属于基本计算，掌握基本公式，只要有简单步骤。

4

四、综合应用题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)

31.组合梁的支承和载荷如题31图所示。已知力偶矩M=2q1，均布载荷q，尺寸如题31图。 求A、B两处的约束反力。

题31图

32.如题32图所示，矩形截面杆受偏心拉伸。用应变片测得其上、下表面的轴向线应变分别为?a=0.62310，?b=0.18310，材料的E=200GPa。试求F力的大小。

-3

-3

2

题32图

结论：熟练掌握教材中教师要求掌握的例题，多练习，理论依据、计算过程、公式罗列、数据带入、单位等

要全面。

●静力学公理和物体受力分析 静力学公理：

二力平衡公理：作用在刚体上的二力使刚体平衡的充要条件是：大小相等、方向相反、作用在一条直线上。应用此公理，可进行简单的受力分析。

加减平衡力系公理：在作用于刚体的已知力系中加上或减去任何平衡力系，并不改变原力系对刚体的效应。

力的平行四边形法则：作用于物体上某一点的两力，可以合成为一个合力，合力亦作用于该点上，合力的大小和方向可由这两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线确定。

力的可传性原理：作用于刚体上的力可沿其作用线移至同一刚体内任意一点，并不改变其对于刚体的效应。

三力平衡正交定理：当刚体受三力作用而平衡时，若其中两力作用线相交于一点，则第三力作用线必通过两力作用线的交点，且三力的作用线在同一平面内。 刚化原理：

例1-1 加减平衡力系公理适用于（ A ） A.刚体 B.变形体

C.任意物体 D.由刚体和变形体组成的系统

例1-2 在下列原理、法则、定理中，只适用于刚体的是（ C ）。 A.二力平衡原理 B.力的平行四边形法则 C.力的可传性原理 D.作用与反作用定理

作用力与反作用力定律：两物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反，沿同一直线，分别作用在两个物体上。

约束的基本类型和性质。

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