1、注册公用设备工程师（暖通空调基础考试-上午-材料力学）-试卷 2及答案解析(总分：50.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：25，分数：50.00)1.材料的主要强度指标是哪几个?( )（分数：2.00）A. p 和 sB. s 和 C. b 和 D. s 和 b2.钢材经过冷作硬化处理后，基本不变的量是( )。（分数：2.00）A.弹性模量B.比例极限C.伸长率D.断面收缩率3.如图 5-5(a)杆的轴力图所示，则相应截面的轴力为( )kN。 （分数：2.00）A.F N1 =-6B.F N2 =-18C.F N2 =4D.F N2 =-124.已知图 5-6 所示等直杆的轴
2、力图(图中集中荷载单位为 kN，分布荷载单位为 kNm)，则该杆相应的荷载为( )。 （分数：2.00）A.B.C.D.5.等直杆受力如图 5-9 所示，其横截面面积 A=100mm 2 ，问给定横截面 m-m 上正应力为( )MPa。 （分数：2.00）A.50(压应力)B.40(压应力)C.90(压应力)D.90(拉应力)6.等截面直杆受轴向拉力 F 作用发生拉伸变形，如图 5-10 所示。已知横截面面积为 A，以下给出的横截面上的正应力和 45斜截面上的正应力为( )。 （分数：2.00）A.B.C.D.7.图 5-11 所示为一三角拖架，AB 为钢杆 1 =40MPa，A 1 =14c
3、m 2 ，BC 为木杆 2 =10MPa，A 2 =100cm 2 ，ABC 连接处均可视为铰接，从强度方面计算竖向荷载 F 的最大许用值为( )。 （分数：2.00）A.F=50kNB.F=323kNC.F=823kND.F=223kN8.横截面面积为 A 的圆杆受轴向拉力作用，在其他条件不变时，若将其横截面改为面积仍为 A 的空心圆截面，则杆的( )。（分数：2.00）A.内力、应力、轴向变形均增大B.内力、应力、轴向变形均减小C.内力、应力、轴向变形均不变D.内力、应力不变、轴向变形增大9.图 5-14(a)所示桁架，在节点 C 处沿水平方向受力 F 作用。各杆的抗拉刚度相等。若结点 C
4、 的铅垂位移以 V C 表示，BC 杆的轴力以 F NBC 表示，则( )。 （分数：2.00）A.F NBC =0，V C =0B.F NBC =0，V C 0C.F NBC 0，V C =0D.F NBC 0，V C 010.如图 5-17 所示，用冲床在厚度为 t 的钢板上冲出一圆孔，则冲力大小( )。 （分数：2.00）A.与圆孔直径二次方成正比B.与圆孔直径平方根成正比C.与圆孔直径成正比D.与圆孔直径的三次方成正比11.图 5-18 所示销钉的剪切面积和挤压面积正确的是( )。 （分数：2.00）A.B.C.D.12.图示圆轴抗扭截面模量为 W 1 ，切变模量为 G，扭转变形后，圆
5、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，如图 5-24 所示。圆轴承受的扭矩 T 为( )。 （分数：2.00）A.B.C.D.13.受扭实心等直圆轴，当直径增大一倍时，其最大切应力 T 2max 和两端相对扭转角 2 与原来的 1max 和 1 的比值为( )。（分数：2.00）A. 2max ： 1max =1：2， 2 ： 1 =1：4B. 2max ： 1max =1：4， 2 ： 1 =1：8C. 2max ： 1max =1：8， 2 ： 1 =1：16D. 2max ： 1max =1：4， 2 ： 1 =1：1614.空心圆轴和实心圆轴的外径相同时，截面的扭转
6、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15.图 5-27 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.I Z1 =I Z2B.I Z1 I Z2C.I Z1 I Z2D.不能确定16.如图 5-28(a)所示，O 为直角三角形 ABD 斜边上的中点，y，x 轴为过中点 O 且分别平行于两条直角边的两根轴，关于惯性积和惯性矩的正确答案是( )。 （分数：2.00）A.I yz 0B.I yz 0C.I yz =0D.I y =I z17.图示外伸梁，A 截面的剪力为( )。 （分数：2.00）
7、A.0B.32mLC.mlD.-ml18.简支梁长为 l，如图 5-33 所示，一集中力 F 在梁上任意移动时，梁上的最大剪力和最大弯矩是( )。（分数：2.00）A.B.C.D.19.梁的横截面形状如图 5-35 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.20.就正应力强度而言，以下哪个图所示的加载方式最好?( ) （分数：2.00）A.B.C.D.21.矩形截面梁横力弯曲时，截面中性轴处正应力和切应力正确的是( )。（分数：2.00）A.正应力最大，切应力等于零B.切应力最大，正应力等于零C.正应力最大，切应力最大D.正应力等于零，切应力
8、等于零22.受横向力作用时，若要求梁只产生平面弯曲而不发生扭转，则横向力作用的条件是( )。（分数：2.00）A.作用面与形心主惯性面重合B.作用面与形心主惯性面平行C.通过弯曲中心的任意平面D.通过弯曲中心，平行于主惯性平面23.图示四个悬臂梁中挠曲线是抛物线的为( )。 （分数：2.00）A.B.C.D.24.用积分法计算如图 5-40 所示梁的挠度，其边界条件和连续条件是( )。 （分数：2.00）A.x=0，w 1 =0；x=a+l，w 2 =0；x=a，w 1 =w 2 ，w 1 =w 2B.x=0，w 1 =0；x=a+l，w 2 =0；x=a，w 1 =w，w 1 =w 2C.x
9、=0，w 1 =0；x=a+l，w 2 =0，w 2 =0；x=a，w 1 =w 2D.x=0，w 1 =0；x=a+l，w 2 =0，w 2 =0；x=a，w 1 =w 225.在等直梁平面弯曲的挠曲线上，曲率最大值发生在下面哪项的截面上?( )（分数：2.00）A.挠度最大B.转角最大C.弯矩最大D.剪力最大注册公用设备工程师（暖通空调基础考试-上午-材料力学）-试卷 2答案解析(总分：50.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：25，分数：50.00)1.材料的主要强度指标是哪几个?( )（分数：2.00）A. p 和 sB. s 和 C. b 和 D. s 和 b 解析：
10、解析：衡量塑性材料的强度指标是流动极限，衡量脆性材料强度的指标是强度极限。所以正确答案是 D。2.钢材经过冷作硬化处理后，基本不变的量是( )。（分数：2.00）A.弹性模量 B.比例极限C.伸长率D.断面收缩率解析：解析：材料经过冷作硬化后，如果再加载，应力应变曲线沿着和原弹性阶段的平行线上升，材料的比例极限得以提高。所以正确答案是 A。3.如图 5-5(a)杆的轴力图所示，则相应截面的轴力为( )kN。 （分数：2.00）A.F N1 =-6B.F N2 =-18C.F N2 =4D.F N2 =-12 解析：解析：由截面法或简易法可分别求出图 5-5(b) F N1 =6kN F N2
11、=-12kN F N3 =-4kN 所以正确答案选 D。4.已知图 5-6 所示等直杆的轴力图(图中集中荷载单位为 kN，分布荷载单位为 kNm)，则该杆相应的荷载为( )。 （分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析：从轴力图看，轴力在截面 C 有突变，突变值为 45kN，在截面 C 处应有一个 45kN 的集中力。排除 B、C 选项，又因轴力图为两段斜直线，所以必有沿轴线的分布荷载排除 A。 所以正确答案是 D。5.等直杆受力如图 5-9 所示，其横截面面积 A=100mm 2 ，问给定横截面 m-m 上正应力为( )MPa。 （分数：2.00）A.50(压应力)B.40(压应力)C.
12、90(压应力)D.90(拉应力) 解析：解析：首先用简易法求出 m-m 截面右侧杆的轴力： F=13-4=9kN6.等截面直杆受轴向拉力 F 作用发生拉伸变形，如图 5-10 所示。已知横截面面积为 A，以下给出的横截面上的正应力和 45斜截面上的正应力为( )。 （分数：2.00）A. B.C.D.解析：解析：横截面上的正应力 斜截面上的正应力 45 =cos 2 45= 7.图 5-11 所示为一三角拖架，AB 为钢杆 1 =40MPa，A 1 =14cm 2 ，BC 为木杆 2 =10MPa，A 2 =100cm 2 ，ABC 连接处均可视为铰接，从强度方面计算竖向荷载 F 的最大许用值
13、为( )。 （分数：2.00）A.F=50kNB.F=323kN C.F=823kND.F=223kN解析：解析：(1)静力分析。 F Y =0 -F-F N2 sin30=0 F N2 =-2F(压) F X =0 -F N1 -F N2 cos30=0 F N1 = (拉) F N2 =-2F(压) (2)分别按两杆的强度条件计算荷载 F 钢杆： 1 = 1 F323kN 木杆： 2 = 8.横截面面积为 A 的圆杆受轴向拉力作用，在其他条件不变时，若将其横截面改为面积仍为 A 的空心圆截面，则杆的( )。（分数：2.00）A.内力、应力、轴向变形均增大B.内力、应力、轴向变形均减小C.内
14、力、应力、轴向变形均不变 D.内力、应力不变、轴向变形增大解析：解析：由横截面内力(轴力)F N =F 截面一侧的外力 ，应力 = 9.图 5-14(a)所示桁架，在节点 C 处沿水平方向受力 F 作用。各杆的抗拉刚度相等。若结点 C 的铅垂位移以 V C 表示，BC 杆的轴力以 F NBC 表示，则( )。 （分数：2.00）A.F NBC =0，V C =0B.F NBC =0，V C 0 C.F NBC 0，V C =0D.F NBC 0，V C 0解析：解析：由节点 C 的平衡可知 BC 杆轴力等于零，变形也等于零，但由于 AC 杆伸长，所以 C 点在 AC杆伸长后到达 C点，有向下的
15、位移图 5-14(b)。10.如图 5-17 所示，用冲床在厚度为 t 的钢板上冲出一圆孔，则冲力大小( )。 （分数：2.00）A.与圆孔直径二次方成正比B.与圆孔直径平方根成正比C.与圆孔直径成正比 D.与圆孔直径的三次方成正比解析：解析：圆孔的冲力等于圆柱面上的剪力，又等于圆柱面的侧面积乘以圆柱面上的切应力。故应选C。11.图 5-18 所示销钉的剪切面积和挤压面积正确的是( )。 （分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析：剪切面积上的切应力应与截面相切，挤压面积上的挤压应力应与挤压面垂直。故应选 C。12.图示圆轴抗扭截面模量为 W 1 ，切变模量为 G，扭转变形后，圆轴表面 A
16、 点处截取的单元体互相垂直的相邻边线改变了 角，如图 5-24 所示。圆轴承受的扭矩 T 为( )。 （分数：2.00）A. B.C.D.解析：解析：因切应力 =G= 13.受扭实心等直圆轴，当直径增大一倍时，其最大切应力 T 2max 和两端相对扭转角 2 与原来的 1max 和 1 的比值为( )。（分数：2.00）A. 2max ： 1max =1：2， 2 ： 1 =1：4B. 2max ： 1max =1：4， 2 ： 1 =1：8C. 2max ： 1max =1：8， 2 ： 1 =1：16 D. 2max ： 1max =1：4， 2 ： 1 =1：16解析：解析：由最大切应力
17、的计算公式， max = ，相对扭转角的计算公式 = 14.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，所以空心轴的面积比实心轴的面积小，正确答案为 B。15.图 5-27 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.I Z1 =I Z2B.I Z1 I Z2 C.I Z1 I Z2D.不能确定解析：解析：由惯性矩的平行移轴公式可知，过截面形心轴的惯性矩最小，此图形截面的形心应在 Z 1 ，Z 2 轴之间且形心到 Z 2
18、轴的距离较近，所以截面对 Z 2 轴的惯性矩较 Z 1 轴的惯性矩小，故应选 B。16.如图 5-28(a)所示，O 为直角三角形 ABD 斜边上的中点，y，x 轴为过中点 O 且分别平行于两条直角边的两根轴，关于惯性积和惯性矩的正确答案是( )。 （分数：2.00）A.I yz 0B.I yz 0C.I yz =0 D.I y =I z解析：解析：做辅助线连接 OB图 5-28(b)，三角形 ABD 对 y、x 轴的惯性积等于三角形 AOB 和 BOD 对y、z 轴的惯性积的和。y 轴是三角形 AOB 的对称轴，惯性积等于零，z 轴是三角形 BOD 的对称轴，惯性积也等于零。因此整个三角形面
19、积 ABD 对 y、z 轴的惯性积等于零。故应选 C。17.图示外伸梁，A 截面的剪力为( )。 （分数：2.00）A.0B.32mLC.ml D.-ml解析：解析：A 截面的剪力等于 A 端竖向约束反力，因此 A 截面的剪力为 F a = 18.简支梁长为 l，如图 5-33 所示，一集中力 F 在梁上任意移动时，梁上的最大剪力和最大弯矩是( )。（分数：2.00）A. B.C.D.解析：解析：最大剪力是荷载在支座处，最大弯矩是荷载在跨中处。故应选 A。19.梁的横截面形状如图 5-35 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.解析：解
20、析：弯曲截面系数 W z = 20.就正应力强度而言，以下哪个图所示的加载方式最好?( ) （分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析：梁的弯曲正应力的最大值与梁的最大弯矩有关，由弯矩图可见选项 D 的最大弯矩较小。故应选 D。21.矩形截面梁横力弯曲时，截面中性轴处正应力和切应力正确的是( )。（分数：2.00）A.正应力最大，切应力等于零B.切应力最大，正应力等于零 C.正应力最大，切应力最大D.正应力等于零，切应力等于零解析：解析：由截面上正应力和切应力的分布规律可知，中性轴上正应力等于零，切应力最大。22.受横向力作用时，若要求梁只产生平面弯曲而不发生扭转，则横向力作用的条件是(
21、)。（分数：2.00）A.作用面与形心主惯性面重合B.作用面与形心主惯性面平行C.通过弯曲中心的任意平面D.通过弯曲中心，平行于主惯性平面 解析：解析：对于非对称的薄壁截面梁，若要求梁只产生平面弯曲而不发生扭转，则外力通过弯曲中心，且平行于主惯性平面。23.图示四个悬臂梁中挠曲线是抛物线的为( )。 （分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析：由挠曲线近似微分方程 EIy=-M(x)可知，y=24.用积分法计算如图 5-40 所示梁的挠度，其边界条件和连续条件是( )。 （分数：2.00）A.x=0，w 1 =0；x=a+l，w 2 =0；x=a，w 1 =w 2 ，w 1 =w 2B.x=0，w 1 =0；x=a+l，w 2 =0；x=a，w 1 =w，w 1 =w 2C.x=0，w 1 =0；x=a+l，w 2 =0，w 2 =0；x=a，w 1 =w 2 D.x=0，w 1 =0；x=a+l，w 2 =0，w 2 =0；x=a，w 1 =w 2解析：解析：可动铰支座限制梁的上下位移，固定铰支座限制梁的上下位移和转动。中间铰链处左右位移相等，而转角不同。25.在等直梁平面弯曲的挠曲线上，曲率最大值发生在下面哪项的截面上?( )（分数：2.00）A.挠度最大B.转角最大C.弯矩最大 D.剪力最大解析：解析：由梁的曲率公式
