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2025年大学《水利水电工程-工程力学》考试参考题库及答案解析

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一、选择题

1.在静力学中，作用在同一物体上的一对大小相等、方向相反、作用线平行的力称为（）

A.力偶

B.平衡力

C.摩擦力

D.应力

答案：A

解析：力偶是由一对大小相等、方向相反、作用线平行的力组成的，它不会使物体产生移动，但会使物体产生转动。平衡力是指作用在同一物体上，使物体保持静止或匀速直线运动的两个力，它们的大小相等、方向相反、作用线在同一直线上。摩擦力是两个物体接触面之间阻碍相对运动的力。应力是指物体内部由于外力作用而产生的相互作用力。

2.一物体在水平面上受到一个水平方向的力F作用，物体与水平面之间的动摩擦系数为μ，则物体开始运动时，摩擦力的大小为（）

A.μF

B.F

C.μ重力

D.0

答案：B

解析：当物体开始运动时，静摩擦力达到最大值，此时摩擦力的大小等于动摩擦系数与垂直于接触面支持力的乘积。在本题中，物体在水平面上，受到的垂直于接触面的支持力等于重力，因此摩擦力的大小等于μF。

3.一根杆件受到两个力的作用，力F1的大小为100N，方向水平向右，力F2的大小为50N，方向竖直向上，则这两个力的合力大小为（）

A.150N

B.50N

C.100N

D.70.7N

答案：D

解析：合力是两个或多个力的矢量和。在本题中，力F1和力F2互相垂直，因此可以使用勾股定理计算合力的大小，即合力的大小等于√(F1^2+F2^2)=√(100^2+50^2)=70.7N。

4.一物体在水平面上做匀速圆周运动，则物体所受的合力大小为（）

A.0

B.匀速直线运动的速度

C.向心加速度

D.物体的质量

答案：C

解析：物体做匀速圆周运动时，速度的大小不变，但方向不断改变，因此存在加速度，这个加速度称为向心加速度。向心加速度的大小等于速度的平方除以圆周半径，方向指向圆心。根据牛顿第二定律，物体所受的合力大小等于质量乘以向心加速度。

5.一根杆件受到两个力的作用，力F1的大小为100N，方向水平向右，力F2的大小为50N，方向竖直向上，则这两个力的合力方向为（）

A.水平向右

B.竖直向上

C.与水平方向成45°角

D.无法确定

答案：C

解析：合力是两个或多个力的矢量和。在本题中，力F1和力F2互相垂直，因此可以使用几何方法计算合力的方向。合力的方向与水平方向的夹角等于tan^-1(F2/F1)=tan^-1(50/100)=26.57°，与水平方向成45°角。

6.一物体在水平面上受到一个水平方向的力F作用，物体与水平面之间的静摩擦系数为μ，则物体开始运动时，摩擦力的大小为（）

A.μF

B.F

C.μ重力

D.0

答案：A

解析：当物体开始运动时，静摩擦力达到最大值，此时摩擦力的大小等于静摩擦系数与垂直于接触面支持力的乘积。在本题中，物体在水平面上，受到的垂直于接触面的支持力等于重力，因此摩擦力的大小等于μF。

7.一根杆件受到两个力的作用，力F1的大小为100N，方向水平向右，力F2的大小为50N，方向竖直向上，则这两个力的合力大小为（）

A.150N

B.50N

C.100N

D.70.7N

答案：D

解析：合力是两个或多个力的矢量和。在本题中，力F1和力F2互相垂直，因此可以使用勾股定理计算合力的大小，即合力的大小等于√(F1^2+F2^2)=√(100^2+50^2)=70.7N。

8.一物体在水平面上做匀速直线运动，则物体所受的合力大小为（）

A.0

B.匀速直线运动的速度

C.加速度

D.物体的质量

答案：A

解析：物体做匀速直线运动时，速度的大小和方向都不变，因此不存在加速度，根据牛顿第一定律，物体所受的合力大小为0。

9.一根杆件受到三个力的作用，力F1的大小为100N，方向水平向右，力F2的大小为50N，方向竖直向上，力F3的大小为50N，方向与水平方向成45°角，则这三个力的合力大小为（）

A.100N

B.50N

C.70.7N

D.0

答案：A

解析：合力是多个力的矢量和。在本题中，力F1和力F2互相垂直，力F3与水平方向成45°角，因此可以使用几何方法计算合力的方向和大小。合力的水平分量等于F1-F3*cos(45°)，竖直分量等于F2+F3*sin(45°)，合力的大小等于√((F1-F3*cos(45°))^2+(F2+F3*sin(45°))^2)=√((100-50/√2)^2+(50+50/√2)^2)=100N。

10.一物体在水平面上受到一个水平方