【工程类职业资格】注册公用设备工程师给水排水基础考试上午（材料力学）历年真题试卷汇编7及答案解析.doc

1、注册公用设备工程师给水排水基础考试上午（材料力学）历年真题试卷汇编 7 及答案解析(总分：64.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：32，分数：64.00)1.2006 年第 67 题空心圆轴和实心圆轴的外径相同时，截面的扭转截面系数较大的是( )。（分数：2.00）A.空心轴B.实心轴C.一样大D.不能确定2.2007 年第 65 题直径为 D 的实心圆轴，两端受扭转力矩作用，轴内最大切应力为 。若轴的直径改为D2，则轴内的最大切应力变为( )。（分数：2.00）A.2B.4C.8D.163.2007 年第 66 题如图 542 所示，圆轴的扭矩图为( )。 （分数：2.00

2、A.B.C.D.4.2008 年第 66 题设受扭圆轴中的最大切应力为 ，则最大正应力( )。（分数：2.00）A.出现在横截面上，其值为 B.出现在 45。斜截面上，其值为 2C.出现在横截面上，其值为 2D.出现在 45。斜截面上，其值为 5.2008 年第 67 题如图 543 所示，左端固定的直杆受扭转力偶作用，在截面 11 和 22 处的扭矩为( )。 （分数：2.00）A.125kNm，一 3kNmB.一 25kNm，一 3kNmC.一 25kNm，3kNmD.25kNm，一 3kNm6.2009 年第 61 题：201264 题直径为 d 的实心圆轴受扭，若使扭转角减小一半，圆

3、轴的直径需变为( )。（分数：2.00）A.B.C.05dD.2d7.2009 年第 62 题图 544 所示圆轴抗扭截面模量为 W t ，切变模量为 G，扭转变形后，圆轴表面 A点处截取的单元体互相垂直的相邻边线改变了 角。圆轴承受的扭矩 T 为( )。 （分数：2.00）A.B.C.D.8.2010 年第 61 题圆轴直径为 d，切变模量为 G，在外力作用下发生扭转变形。现测得单位长度的扭转角为 ，圆轴最大切应力是( )。（分数：2.00）A. max = B. max = C. max =GdD. max = 9.2011 年第 61 题；2014 年第 64 题下列受扭空心圆轴横截面上

4、的切应力分布图正确的是( )。（分数：2.00）A.B.C.D.10.2012 年第 63 题圆轴受力如图 545 所示，下面四个扭矩图中正确的是( )。 （分数：2.00）A.B.C.D.11.2013 年第 64 题两根圆轴，横截面面积相同，但分别为实心和空心，在相同的扭矩作用下，两轴最大切应力的关系是( )。（分数：2.00）A. a bB. a = bC. a bD.不确定12.2014 年第 65 题；2016 年第 62 题在一套传动系统中，有多根圆轴。假设所有圆轴传递的功率相同，但转速不同。各轴承所承受的扭矩与转速的关系是( )。（分数：2.00）A.转速快的扭矩大B.转速慢的扭

5、矩大C.各轴的扭矩相同D.无法确定13.2016 年第 61 题直径为 d 的实心圆轴受扭，在扭矩不变的情况下，若使最大切应力减小一半，圆轴的直径需改为( )。（分数：2.00）A.2dB.05dC.D.14.2005 年第 67 题图 551(a)和图(b)所示的矩形截面和正方形截面具有相同的面积。设它们对对称轴 y 的惯性矩分别为 I ya ，I yb ，对对称轴 z 轴的惯性矩分别为 I za ，I zb ，则( )。 （分数：2.00）A.I za I zb ，I ya I ybB.I za I zb ，I ya I ybC.I za I zb ，I ya I ybD.I za I z

6、b ，I ya I yb15.2005 年第 68 题在图形对通过某点的所有惯性矩中，图形对主惯性轴的惯性矩一定( )。（分数：2.00）A.最大B.最小C.最大或最小D.为零16.2006 年第 68 题梁的横截面形状如图 552 所示，则横截面对 z 轴的弯曲截面系数 W z 为( )。 （分数：2.00）A.B.C.D.17.2006 年第 69 题图 553 所示截面 z 2 轴过半圆底边，则截面对 z 1 、z 2 轴的关系为( )。 （分数：2.00）A.B.C.D.18.2007 年第 67 题图 554 所示矩形截面，m 一 m 线以上部分和以下部分对形心轴 z 的两个静矩(

7、)。（分数：2.00）A.绝对值相等，正负号相同B.绝对值相等，正负号不同C.绝对值不相等，正负号相同D.绝对值不相等，正负号不同19.2007 年第 68 题直径为 d 的圆形对其形心轴的惯性半径 i 等于( )。（分数：2.00）A.d2B.d4C.d6D.d820.2008 年第 68 题在 yOz 正交坐标系中，设图形对 y、z 的惯性矩分别为 I y 和 I z ，则图形对坐标原点的极惯性矩为( )。（分数：2.00）A.I P =0B.I P =I z +I yC.I P = D.I P =I z 2 +I y 221.2008 年第 69 题面积相等的两个图形分别如图 555(a

8、)、(b)所示。它们对对称轴 y、z 轴的惯性矩之间的关系为( )。 （分数：2.00）A.I za I zb ，I ya =I ybB.I za I zb ，I ya =I ybC.I za =I zb ，I ya I ybD.I za =I zb ，I ya I yb22.2009 年第 63 题矩形截面挖去一个边长为 a 的正方形，如图 556 所示，该截面对 Z 轴的惯性矩 I z 为( )。 （分数：2.00）A.B.C.D.23.2010 年第 63 题图 557 所示截面对 z 1 轴的惯性矩 I z1 为( )。 （分数：2.00）A.B.C.D.24.2011 年第 62 题

9、图 558 所示截面的抗弯截面系数 W z 为( )。 （分数：2.00）A.B.C.D.25.2016 年第 63 题面积相等的三个图形分别如图 559(a)、(b)、(c)所示。它们对各自对称轴 Y 轴的惯性矩之间的关系为( )。 （分数：2.00）A.I za I zb I zcB.I ya I yb I ycC.I za I zb I zcD.I ya =I yb I yc26.2005 年第 69 题一跨度为，的简支梁，若仅承受一个集中力 F，当力 F 在梁上任意移动时，梁内产生的最大剪力是 F s ，和最大弯矩 M min 分别满足( )。（分数：2.00）A.F smax F，M

10、 max Fl4B.F smax F2，M max Fl4C.F smax F，M max =Fl4D.F smax F2，M max Fl427.2006 年第 70 题图 561 所示梁，剪力等于零的截面位置 x 之值为( )。 （分数：2.00）A.5a6B.6a5C.6a7D.7a628.2007 年第 69 题悬臂梁受载情况如图 562 所示，在截面 C 上( )。 （分数：2.00）A.剪力为零，弯矩不为零B.剪力不为零，弯矩为零C.剪力和弯矩均为零D.剪力和弯矩均不为零29.2008 年第 70 题带有中间铰的静定梁受载情况如图 563 所示，则( )。 （分数：2.00）A.a

11、 越大，则 M A 越大B.l 越大，则 M A 越大C.a 越大，则 F A 越大D.l 越大，则 F A 越大30.2009 年第 64 题图 564 所示外伸梁，A 截面的剪力为( )。 （分数：2.00）A.0B.32mlC.mlD.一 ml31.2010 年第 64 题图 565 所示外伸梁，在 B、D 处作用相同的力 F，截面 A 的剪力和截面 C 的弯矩是( )。 （分数：2.00）A.F SA =0，M C =0B.F SA =F，M C =FLC.F SA =F2，M C =FL2D.F SA =0，M C =2FL32.2011 年第 63 题；2014 年第 66 题梁的

12、弯矩图如图 566 所示，最大值在 B 截面，在梁的A、B、C、D 四个截面中，剪力为零的截面是( )。 （分数：2.00）A.A 截面B.B 截面C.C 截面D.D 截面注册公用设备工程师给水排水基础考试上午（材料力学）历年真题试卷汇编 7 答案解析(总分：64.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：32，分数：64.00)1.2006 年第 67 题空心圆轴和实心圆轴的外径相同时，截面的扭转截面系数较大的是( )。（分数：2.00）A.空心轴B.实心轴 C.一样大D.不能确定解析：解析：因两截面的外径相同，实心圆轴的扭转截面系数 W 1 = ，空心圆轴的扭转截面系数 W 2

13、 2.2007 年第 65 题直径为 D 的实心圆轴，两端受扭转力矩作用，轴内最大切应力为 。若轴的直径改为D2，则轴内的最大切应力变为( )。（分数：2.00）A.2B.4C.8 D.16解析：解析：由最大切应力计算公式 max = ，和扭转截面系数 W t = 3.2007 年第 66 题如图 542 所示，圆轴的扭矩图为( )。 （分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析：由右手螺旋法则及求扭矩的简易法，T=m 截面一侧的外力偶矩 ，可知，T AB =4kNm，T BC =3kNm，T CD =一 3kNm，T DE =5kNm，应选 D。4.2008 年第 66 题设受扭圆轴中的

14、最大切应力为 ，则最大正应力( )。（分数：2.00）A.出现在横截面上，其值为 B.出现在 45。斜截面上，其值为 2C.出现在横截面上，其值为 2D.出现在 45。斜截面上，其值为 解析：解析：圆轴扭转时的最大切应力在圆轴横截面周边上的点，这些点的应力状态是纯剪切应力状态，其最大正应力在 450 斜截面上，且等于最大切应力 ，故应选 D。5.2008 年第 67 题如图 543 所示，左端固定的直杆受扭转力偶作用，在截面 11 和 22 处的扭矩为( )。 （分数：2.00）A.125kNm，一 3kNmB.一 25kNm，一 3kNmC.一 25kNm，3kNmD.25kNm，一 3kN

15、m 解析：解析：由右手螺旋定则及求扭矩的简易法，T 1 =m 截面一侧的外力偶矩 ，可知，T 1 =25kNm，T 2 =一 3kNm，故应选 D。6.2009 年第 61 题：201264 题直径为 d 的实心圆轴受扭，若使扭转角减小一半，圆轴的直径需变为( )。（分数：2.00）A. B.C.05dD.2d解析：解析：扭转角的计算公式 = ，扭转截面模量 l=7.2009 年第 62 题图 544 所示圆轴抗扭截面模量为 W t ，切变模量为 G，扭转变形后，圆轴表面 A点处截取的单元体互相垂直的相邻边线改变了 角。圆轴承受的扭矩 T 为( )。 （分数：2.00）A. B.C.D.解析：

16、解析：杆表面的切应力 =G= 8.2010 年第 61 题圆轴直径为 d，切变模量为 G，在外力作用下发生扭转变形。现测得单位长度的扭转角为 ，圆轴最大切应力是( )。（分数：2.00）A. max = B. max = C. max =GdD. max = 解析：解析：由单位长度扭转角的计算公式 = 和扭转切应力的计算公式 max = 9.2011 年第 61 题；2014 年第 64 题下列受扭空心圆轴横截面上的切应力分布图正确的是( )。（分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析：由圆轴扭转，切应力沿截面的分布规律可知，切应力与该点到圆心的距离成正比，且与半径垂直，圆空心处无应力，故

17、应选 D。10.2012 年第 63 题圆轴受力如图 545 所示，下面四个扭矩图中正确的是( )。 （分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析：因圆轴上只有集中力偶，各段扭矩图均为水平直线，在集中力偶作用处扭矩图发生突变，其突变值等于此处集中力偶的大小，由右手螺旋定则及求扭矩的简易法，T=m 截面一侧的外力偶矩 ，可得到 T AB =T，T BC =一 T，T CD =T，故应选 D。11.2013 年第 64 题两根圆轴，横截面面积相同，但分别为实心和空心，在相同的扭矩作用下，两轴最大切应力的关系是( )。（分数：2.00）A. a bB. a = bC. a b D.不确定解析：解析

18、两轴截面相同时，材料越远离圆心，截面的扭转截面系数越大，故最大切应力越小，故应选C。12.2014 年第 65 题；2016 年第 62 题在一套传动系统中，有多根圆轴。假设所有圆轴传递的功率相同，但转速不同。各轴承所承受的扭矩与转速的关系是( )。（分数：2.00）A.转速快的扭矩大B.转速慢的扭矩大 C.各轴的扭矩相同D.无法确定解析：解析：由功率、外力偶矩及轴的转速之间的关系，P=m 轴的功率等于外力偶矩乘以轴的转速，所以，轴的转速与外力偶矩成反比，转速越慢外力偶矩越大，扭矩和外力偶矩有关，故应选 B。13.2016 年第 61 题直径为 d 的实心圆轴受扭，在扭矩不变的情况下，若使最

19、大切应力减小一半，圆轴的直径需改为( )。（分数：2.00）A.2dB.05dC.D. 解析：解析：由最大切应力计算公式 max = 和扭转截面系数 W= 14.2005 年第 67 题图 551(a)和图(b)所示的矩形截面和正方形截面具有相同的面积。设它们对对称轴 y 的惯性矩分别为 I ya ，I yb ，对对称轴 z 轴的惯性矩分别为 I za ，I zb ，则( )。 （分数：2.00）A.I za I zb ，I ya I ybB.I za I zb ，I ya I ybC.I za I zb ，I ya I yb D.I za I zb ，I ya I yb解析：解析：截面面积相

20、同时，截面越远离坐标轴，惯性矩越大，故图 551(a)，I ya I yb ，而图551(b)截面 I za =I zb ，有 I za I zb =I ya I yb ，故应选 C。15.2005 年第 68 题在图形对通过某点的所有惯性矩中，图形对主惯性轴的惯性矩一定( )。（分数：2.00）A.最大B.最小 C.最大或最小D.为零解析：解析：根据惯性矩的平行移轴公式可得到，截面图形对任何平行于、形心轴的惯性矩等于形心轴的惯性矩和两坐标轴之间距离的平方乘以图形面积之和，即 I y =I y0 +aZA，故应选 B。16.2006 年第 68 题梁的横截面形状如图 552 所示，则横截面对

21、z 轴的弯曲截面系数 W z 为( )。 （分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析：弯曲截面系数 W z = 17.2006 年第 69 题图 553 所示截面 z 2 轴过半圆底边，则截面对 z 1 、z 2 轴的关系为( )。 （分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析：在所有平行坐标轴中，截面对过截面形心轴的惯性矩最小。由惯性矩的平行移轴公式可知，此图形截面的形心应在 z 1 ，z 2 轴之间且形心到 z 2 轴的距离较近，所以截面对 Z2 轴的惯性矩较 z 1 轴的惯性矩小，故应选 B。18.2007 年第 67 题图 554 所示矩形截面，m 一 m 线以上部分和以下部分对

22、形心轴 z 的两个静矩( )。（分数：2.00）A.绝对值相等，正负号相同B.绝对值相等，正负号不同 C.绝对值不相等，正负号相同D.绝对值不相等，正负号不同解析：解析：整个截面对形心轴的静矩等于零，s z =s z 上 +s z 下 =0，则 s z 上 =s z 下 ，阴影面积和剩余的空白面积对 z 轴的静矩数值相等。故应选 B。19.2007 年第 68 题直径为 d 的圆形对其形心轴的惯性半径 i 等于( )。（分数：2.00）A.d2B.d4 C.d6D.d8解析：解析：由公式 i= 计算，其中 I y 是圆形截面对形心轴的惯性矩 I y = ，A 为圆截面的面积 A= ，代入计算惯

23、性半径，得到 i= 20.2008 年第 68 题在 yOz 正交坐标系中，设图形对 y、z 的惯性矩分别为 I y 和 I z ，则图形对坐标原点的极惯性矩为( )。（分数：2.00）A.I P =0B.I P =I z +I y C.I P = D.I P =I z 2 +I y 2解析：解析：由定义直角坐标系，I P =p 2 dA=y 2 dA+z 2 2dA，即 I P =I z +I y ，故应选 B。21.2008 年第 69 题面积相等的两个图形分别如图 555(a)、(b)所示。它们对对称轴 y、z 轴的惯性矩之间的关系为( )。 （分数：2.00）A.I za I zb ，

24、I ya =I ybB.I za I zb ，I ya =I yb C.I za =I zb ，I ya I ybD.I za =I zb ，I ya I yb解析：解析：由定义 I y =z 2 dA，因两截面面积相同，且图形到 Y 轴的距离也相等，则 I ya =I yb ，I z =z 2 dA，图(a)与图(b)相比图形远离 z 轴，则 I za I zb ，故应选 B。22.2009 年第 63 题矩形截面挖去一个边长为 a 的正方形，如图 556 所示，该截面对 Z 轴的惯性矩 I z 为( )。 （分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析：按组合截面的惯性矩的计算，I z =

25、 23.2010 年第 63 题图 557 所示截面对 z 1 轴的惯性矩 I z1 为( )。 （分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析：由矩形截面对 z 轴的惯性矩和惯性矩的平移公式 I z1 = 24.2011 年第 62 题图 558 所示截面的抗弯截面系数 W z 为( )。 （分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析：由计算公式得到，空心截面的惯性矩等于圆截面的惯性矩减去空心正方形截面的惯性矩，I z = 25.2016 年第 63 题面积相等的三个图形分别如图 559(a)、(b)、(c)所示。它们对各自对称轴 Y 轴的惯性矩之间的关系为( )。 （分数：2.00）A.

26、I za I zb I zcB.I ya I yb I ycC.I za I zb I zcD.I ya =I yb I yc 解析：解析：由定义 dA，因三个截面面积相同。根据定义，面积越远离 y 轴，惯性矩越大。图(a)和图(c)圆孔到 y 轴的距离相等，则 I ya =I yc 。图(b)与图(a)和图(c)相比，圆孔远离 y 轴，面积更集中于 y 轴，则 I yb 也小一些。故正确答案应选 D。26.2005 年第 69 题一跨度为，的简支梁，若仅承受一个集中力 F，当力 F 在梁上任意移动时，梁内产生的最大剪力是 F s ，和最大弯矩 M min 分别满足( )。（分数：2.00）A

27、F smax F，M max Fl4 B.F smax F2，M max Fl4C.F smax F，M max =Fl4D.F smax F2，M max Fl4解析：解析：力 F 作用在支座上，剪力取得最大值，此时 F smax =F，M smax =0。力 F 作用在跨中弯矩取得最大值，有 F smax =F2，M max =F14。故应选 A。27.2006 年第 70 题图 561 所示梁，剪力等于零的截面位置 x 之值为( )。 （分数：2.00）A.5a6B.6a5C.6a7D.7a6 解析：解析：由静力平衡方程求出 A 端约束反力 F A = 28.2007 年第 69 题悬

28、臂梁受载情况如图 562 所示，在截面 C 上( )。 （分数：2.00）A.剪力为零，弯矩不为零B.剪力不为零，弯矩为零 C.剪力和弯矩均为零D.剪力和弯矩均不为零解析：解析：用简易法计算剪力和弯矩，C 截面的剪力 F SC =qa，弯矩 M C =0，故应选 B。29.2008 年第 70 题带有中间铰的静定梁受载情况如图 563 所示，则( )。 （分数：2.00）A.a 越大，则 M A 越大B.l 越大，则 M A 越大 C.a 越大，则 F A 越大D.l 越大，则 F A 越大解析：解析：求出固定端的约束反力 F A = 30.2009 年第 64 题图 564 所示外伸梁，A

29、截面的剪力为( )。 （分数：2.00）A.0B.32mlC.ml D.一 ml解析：解析：A 截面的剪力等于 A 端竖向约束反力的大小，因此 A 截面的剪力为 F s = 31.2010 年第 64 题图 565 所示外伸梁，在 B、D 处作用相同的力 F，截面 A 的剪力和截面 C 的弯矩是( )。 （分数：2.00）A.F SA =0，M C =0B.F SA =F，M C =FL C.F SA =F2，M C =FL2D.F SA =0，M C =2FL解析：解析：由静力平衡方程可知 F A =F，简易法求出 AB 段剪力是 F SA =F，C 截面弯矩是 M C =FL，故应选 B。32.2011 年第 63 题；2014 年第 66 题梁的弯矩图如图 566 所示，最大值在 B 截面，在梁的A、B、C、D 四个截面中，剪力为零的截面是( )。 （分数：2.00）A.A 截面B.B 截面 C.C 截面D.D 截面解析：解析：由剪力和弯矩的微分关系，剪力等于零的截面，弯矩取得极值。集中力作用点弯矩图有尖角，故应选 B。