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机械基础试题库及参考答案

一、静力学基础

1.选择题（每题2分，共10分）

（1）作用在刚体上的两个力平衡的必要充分条件是：

A.大小相等、方向相反、作用线相同

B.大小相等、方向相反、作用线平行

C.大小相等、方向相同、作用线相同

D.大小不等、方向相反、作用线相同

（2）平面汇交力系平衡的几何条件是：

A.力多边形自行闭合

B.力多边形为三角形

C.力多边形为四边形

D.力多边形不闭合

（3）如图1所示，水平梁AB受集中力F作用，A为固定铰支座，B为可动铰支座（光滑接触面），则B支座的约束力方向为：

A.水平向左

B.水平向右

C.垂直向上

D.垂直向下

（4）下列关于力矩的说法中，错误的是：

A.力矩的大小等于力乘以力臂

B.力矩的正负表示转向（通常规定逆时针为正）

C.力沿作用线移动时，力矩不变

D.力的作用线通过矩心时，力矩为零

（5）平面任意力系向某点简化后得到一个主矢和一个主矩，若主矢和主矩均不为零，则原力系的最终简化结果为：

A.一个合力

B.一个力偶

C.平衡

D.一个合力和一个力偶

2.判断题（每题1分，共5分）

（1）刚体是指在力的作用下绝对不变形的物体，实际中不存在，但可作为力学分析的理想模型。（）

（2）力的可传性原理仅适用于刚体，对变形体不成立。（）

（3）平面力偶系的平衡条件是所有力偶矩的代数和为零。（）

（4）约束力的方向总是与约束所能限制的位移方向相同。（）

（5）当物体受三个力作用而平衡时，若其中两个力的作用线相交，则第三个力的作用线必通过该交点。（）

3.简答题（每题5分，共10分）

（1）简述静力学中“二力平衡公理”与“作用与反作用定律”的区别。

（2）画出图2中球体A的受力图（球体重量为G，接触面光滑）。

4.计算题（15分）

图3所示为水平悬臂梁AB，长度L=2m，A端固定，B端受集中力F=10kN（与水平方向夹角θ=30°），梁中点C受均布载荷q=5kN/m。试求固定端A的约束力（包括水平力F_Ax、垂直力F_Ay和约束力偶M_A）。

二、材料力学基础

1.选择题（每题2分，共10分）

（1）低碳钢拉伸试验中，材料发生屈服时的应力称为：

A.比例极限σ_p

B.屈服极限σ_s

C.强度极限σ_b

D.弹性极限σ_e

（2）轴向拉压杆的正应力公式σ=F/A的适用条件是：

A.应力不超过比例极限，且杆为等截面直杆

B.应力不超过弹性极限，杆为任意形状

C.应力不超过强度极限，杆为变截面直杆

D.任意应力状态

（3）圆轴扭转时，横截面上的切应力分布规律为：

A.沿半径线性分布，圆心处为零，外边缘最大

B.沿半径均匀分布

C.沿半径二次方分布，圆心处最大

D.沿半径三次方分布，外边缘为零

（4）梁的弯曲正应力公式σ=My/I_z的适用条件是：

A.纯弯曲且材料在线弹性范围内

B.横力弯曲且材料在塑性范围内

C.任意弯曲变形

D.只适用于矩形截面梁

（5）衡量材料抵抗冲击能力的指标是：

A.强度

B.硬度

C.韧性

D.刚度

2.判断题（每题1分，共5分）

（1）胡克定律σ=Eε仅适用于材料的弹性阶段。（）

（2）圆轴扭转时，横截面上离圆心越远的点，切应力越大。（）

（3）梁的最大弯曲正应力一定出现在弯矩最大的截面上。（）

（4）压杆的临界应力与杆的材料、长度、截面形状及约束条件有关。（）

（5）材料的延伸率δ越大，说明材料的塑性越好。（）

3.简答题（每题5分，共10分）

（1）简述拉压杆的强度条件σ_max≤[σ]的工程应用意义。

（2）比较圆截面梁与矩形截面梁在弯曲时的切应力分布特点（以横力弯曲为例）。

4.计算题（15分）

图4所示为阶梯轴，AB段直径d1=40mm，BC段直径d2=60mm，长度l1=0.5m，l2=1m。已知扭转力偶矩T1=2kN·m，T2=1kN·m，材料的切变模量G=80GPa。试求：（1）AB段和BC段的最大切应力；（2）轴的总扭转角（单位：rad）。

三、机械传动基础

1.选择题（每题2分，共10分）

（1）带传动中，弹性滑动的主要原因是：

A.带的预紧力不足

B.带与带轮间的摩擦力不够

C.带的弹性变形与拉力变化

D.带轮直径不相等

（2）标准直齿圆柱齿轮的齿顶高系数h_a=1，顶隙系数c=0.25