1、注册结构工程师（一级基础考试-上午-材料力学）模拟试卷 1 及答案与解析1 如图所示，杆 AC 在自由端 A 受荷载 P 作用，而在截面 B 受中间荷载 2P 作用，则截面 1 一 1、22 上的轴力分别为( )。（A）F N1=P，F N2=一 2P（B） FN1=P， FN2=一 P（C） FN1=一 P，F N2=2P（D）F N1=P，F N2=P2 如图所示，杆受自重作用，已知杆长 l，单位长度自重为 ，则杆的最大轴力为( )。（A）（B）（C） pl（D）一 pl3 如图所示，阶梯形圆截面杆，已知 D=20mm，d=16mm，P=8kN，则两段杆的应力分别为( ) 。（A） 1=2
2、547MPa， 2=199MPa（B） 1=5093MPa ， 2=199MPa（C） 1=2547MPa ， 2=3979MPa（D） 1=5093MPa， 2=3979MPa4 如图所示的结构中，AC、BC 两杆均为钢杆，许用应力 =115MPa，横截面面积分别为 A1=200mm2，A 2=150mm2。在结点 C 处悬挂重物 P，则此结构的许用荷载P为( )。（A）P=333kN（B） P=314kN（C） P=323kN（D）P=304kN5 如图所示的杆，同时受到 P 和 2P 作用，则杆的总变形为 ( )。（A）（B）（C）（D）6 如图所示，杆受集度为 P 的均布荷载作用，则杆
3、的变形为( ) 。（A）（B）（C）（D）7 如图所示(图中单位：mm)，阶梯状圆截面钢杆，已知钢的弹性模量 E=200GPa，则此钢杆的轴向变形为( )。（A）l=0 45mm(伸长)（B） l=0064ram(缩短)（C） l=0509mm(伸长 )（D）l=0 45mm(缩短)8 如图所示的铆接接头，承受轴向拉力 F 的作用，已知 F=12kN，铆钉直径d=4mm，板厚 =2mm，板宽 b=14mm，铆钉许用切应力=100MPa，许用挤压应力 bs=300MPa，被连接板的许用拉应力=160MPa，则该连接处( )。（A）剪切、挤压、拉伸强度均满足要求（B）剪切、挤压、拉伸强度均不满足要
4、求（C）剪切强度不满足要求，挤压、拉伸强度均满足要求（D）剪切、挤压强度不满足要求，拉伸强度满足要求9 某接头部分的销钉如图所示，已知连接处的受力和几何尺寸分别为：F=100kN，D=45mm，d 1=32mm，d 2=34mm，=12mm。则销钉的切应力 和挤压应力 bs 分别为( ) 。（A）=829MPa ， bs=1272MPa（B） =781MPa， bs=1272MPa（C） =829MPa， bs=1464MPa（D）=781MPa ， bs=1464MPa10 如图所示为一普通螺栓连接接头，受拉力 F 作用。已知：F=100kN，钢板厚=8mm，宽 b=100mm，螺栓直径 d
5、=16mm。螺栓许用应力=145MPa， bs=340MPa，钢板许用应力=170MPa，则该接头的强度为( )。（A）剪切强度不满足要求，挤压、拉伸强度均满足要求（B）剪切、挤压强度不满足要求，拉伸强度满足要求（C）剪切、挤压、拉伸强度均满足要求（D）剪切、挤压、拉伸强度均不满足要求11 如图所示的两块钢板，由一个螺栓连接。已知螺栓直径 d=24mm，每块板的厚度 =12mm，拉力 F=27kN，螺栓许用切应力=60MPa，许用挤压应力 bs=120MPa。则螺栓强度为( ) 。（A）剪切、挤压强度均满足要求（B）剪切、挤压强度均不满足要求（C）剪切强度满足要求，挤压强度不满足要求（D）剪切
6、强度不满足要求，挤压强度满足要求12 如图所示，已知作用在轴上的外力偶矩MA=70N.m，M B=200N.m，M C=130N.m，则受扭轴各段的扭矩分别为( )。（A）T AB=一 70N.m，T BC=一 200N.m（B） TAB=一 200N.m，T BC=130N.m（C） TAB=一 200N.m，T BC=一 200N.m（D）T AB=一 70N.m，T BC=130N.m13 如图所示的轴受集度为 m 的分布力偶作用，则正确的扭矩图是 ( )。（A）（B）（C）（D）14 如图所示，圆轴截面直径 D=100mm，其截面上的扭矩 T=19kN.m。距圆心=40mm 处 K 点
7、的切应力为( )。（A）T K=969MPa（B） TK=387MPa（C） TK=774MPa（D）T K=1548MPa15 如图所示，圆轴 AB 段和 BC 段的直径分别为 D1 和 D2，且 D1=2D2，则轴上的最大切应力 Tmax 为( )。（A）（B）（C）（D）16 已知传动轴的转数 n=100rmin，传递功率 P=10kW，许用切应力=80MPa 。若根据强度要求分别选择实心轴 D0 和空心轴 D 的直径，令空心轴内外径之比为05，则其直径应分别满足( )。（A）D 0786mm，D4017mm（B） D01393mm ，D80 34mm（C） D0786mm ，D80 3
8、4mm（D）D 0393mm，D4017mm17 如图所示的实心圆轴，已知轴的切变模量为 G，轴长为 2l，极惯性矩为 Ip，在B、C 截面分别受力偶矩 MB、M C 作用，且 MB=2MC=2M。则 C 截面相对于 A 截面的扭转角为( ) 。（A）（B）（C）（D）18 如图所示的阶梯实心圆轴，两段轴的单位长度扭转角分别为( )。（A）（B）（C）（D）19 如图所示，圆截面橡胶棒的直径 d=40mm，受扭后原来表面上互相垂直的圆周线和纵向线间夹角变为 86。 ，棒长 l=300mm，材料的切变模量 G=27MPa ，则橡胶棒横截面上的最大切应力和棒上的外力偶矩 Me 分别为( )。（A）
9、 max=0188MPa，M e=4734kN.m（B） max=0 376MPa，M e=2367kN.m（C） max=0 376MPa，M e=4734kN.m（D） max=0188MPa，M e=2367kN.m20 已知悬臂梁受力如图所示，指定截面 1-1 处的剪力和弯矩分别为( )。（A）F s1=一 10kN，Ml=-5kN.m（B） Fs1=10kN，M 1=一 5kN.m（C） Fs1=一 10kN，M1=5kN.m（D）F s1=10kN，M 1=5kN.m21 如图所示，简支梁受均布荷载(集度为 q)和集中力偶 作用，则 C 截面的弯矩为( ) 。（A）（B）（C）（D
10、）22 如图所示，外伸梁的最大弯矩为( )。（A）M max=22qa 2（B） Mmax=一 22qa 2（C） Mmax=一 2qa2（D）M max=2qa223 如图所示的悬臂梁，以下剪力、弯矩图正确的是( )。（A）（B）（C）（D）24 如图所示的梁，以下剪力、弯矩图正确的是( )。（A）（B）（C）（D）25 如图所示，宽为 b、厚为 的钢带，绕装在一个半径为 R 的圆筒上。已知钢带的弹性模量 E，比例极限 p，若要求钢带在绕装过程中应力不超过 p，则圆筒的最小半径尺应为( ) 。（A）（B）（C）（D）26 T 形截面梁如图所示，图中尺寸单位为 mm，中性轴到此截面下边缘的距离
11、为( )。（A）125mm（B） 1625mm（C） 375mm（D）200mm27 一等截面的悬臂梁，如图所示，在自由端受一集中力 F 作用，梁的抗弯刚度为EI，则梁自由端的转角 B 为( ) 。（A）（B）（C）（D）28 直径为 d 的圆轴扭转如图所示，I-I 横截面外表面某点 K 处的应力状态为( )。（A）纯剪切（B）拉剪（C）双拉剪（D）单向拉伸29 直径为 d 的圆轴扭转如题 29 图 a 所示，从 II 横截面周边某点 K 取出单元体如题 29 图 b 所示，则 K 点的最大正应力为( )。（A）（B）（C） max=（D）30 如图所示，跨度为 l=4m 的矩形截面简支梁，跨
12、中受集中力 F=100kN 作用，全梁受均布荷载作用，其荷载集度为 g=10kNm，图中截面尺寸单位为 mm。跨中偏左侧 C 截面上 1、2、3 点的应力状态分别为( )。（A）1 点为纯剪切，2 点为拉剪，3 点为单向拉伸（B） 1 点为纯剪切，2 点为双拉剪，3 点为单向拉伸（C） 1 点为纯剪切，2 点为拉剪，3 点为拉剪（D）1 点为拉剪，2 点为双拉剪，3 点为单向拉伸31 如图所示，跨度为 l=4m 的矩形截面简支梁，跨中受集中力 F=100kN 作用，全梁受均布荷载作用，其荷载集度为 q=10kNm，应力单位为 MPa。以题 31 图跨中偏左侧 C 截面上 1 点的应力圆正确的为
13、( )。（A）（B）（C）（D）32 如图所示，杆件受拉力 P 作用，已知拉杆横截面面积 A，弹性模量 E 和泊松比，与轴线成 30。 方向的线应变 30。 为( )。（A）（B）（C）（D）33 如图所示应力状态(应力单位为 MPa)，该点处的最大切应力 max 为( )。（A）50MPa（B）一 25MPa（C） 0（D）25MPa34 如图所示应力状态(应力单位为 MPa)，该点处最大切应力理论的相当应力为( )。（A）41MPa（B） 120MPa（C） 61MPa（D）102MPa35 如图所示的钢拉伸试件承受轴向拉力 F=20kN，测得试件中段点 B 处与其轴线成 30。 方向线应
14、变 30。 =32510 -4。已知材料的弹性模量 E=210GPa，横截面面积为 A=200mm2，则材料的泊松比 为( )。（A）=054（B） =027（C） =014（D）=02336 已知悬臂梁受水平荷载 2F 和竖向荷载 F 作用，如图所示，若矩形截面宽、高分别为 b、h，则梁固定端截面上 A 点的应力为( )。（A）（B）（C）（D）37 如图所示，等截面烟囱受自重和风荷载作用。已知烟囱高 h=40m，砌体材料重度 =15kNm 3，侧向风压 q=15kNm，底面外径 D=3m，内径 d=16m，则该烟囱的最大正应力为( ) 。（A） max=05MPa（B） max=06MPa
15、（C） max=16MPa（D） max=11MPa38 矩形横截面单向偏心受压杆如图所示，力 F 的作用点位于横截面的 y 轴上，若已知压力 F=80kN，横截面尺寸 b=100mm，h=200mm，使杆的任意横截面不出现拉应力时的最大偏心距 emax 为( )。（A）e max=1667mm（B） emax=6666mm（C） emax=4999mm（D）e max=3333mm39 如图所示钢制圆截面的传动轴，由电动机带动，已知轴的转数为 n=300rmin，电动机功率为 P=10kW，直径 d=50mm，齿轮重 W=4kN，轴长 l=12m ，按第三强度理论计算的相当应力为( )(略去
16、弯曲切应力的影响)。（A） r3=7674MPa（B） r3=3887MPa（C） r3=15348MPa（D） r377 73MPa40 承受横向均布荷载 q 和轴向拉力 F 的矩形截面简支梁如图所示。已知荷载q=2kNm 。 F=8kN，跨长 l=4m，截面尺寸 b=120mm，h=180mm，则梁中的最大拉应力 t,max 与最大压应力 c,max 分别为( )。（A） t,max=654MPa， c,max=一 58MPa（B） t,max=58MPa， c,max=一 654MPa（C） t,max=1308MPa， c,max=一 116MPa（D） t,max=116MPa， c
17、,max=一 1308MPa41 如图所示，两端铰支的矩形截面木杆承受压力作用。已知杆长为 l=15m ，横截面尺寸为 b=10mm，h=24mm，材料弹性模量 E=10GPa，则该压杆的临界压力 Fcr为( )。（A）F cr=1752N（B） Fcr=5037N（C） Fcr=87 6N（D）F cr=1251N42 如图所示等截面细长压杆，试问哪段杆首先失稳( )。（A）a)（B） b)（C） c)（D）d)43 如图所示，托架承受均布荷载 q 作用，设撑杆 AB 为细长压杆，其两端铰支，已知材料弹性模量为 E，截面惯性矩为 I，当均布荷载 q 达到( )时，杆 AB 处于临界状态。（A
18、）（B）（C）（D）44 如图所示，铝合金桁架承受集中力 F 作用，已知两杆的横截面均为50mm50mm 的正方形，材料的弹性模量 E=70GPa，假设失稳只能发生在桁架的平面内，当桁架失稳时，F 值为( )。（A）F=1498kN（B） F=214kN（C） F=2996kN（D）F=74 9kN45 如图所示的结构中(图中单位：mm)，AB 为圆截面杆，直径 d=80mm，BC 杆为长方形截面，边长为 60mm40mm，两杆材料均为钢材，它们可以各自独立发生弯曲而互不影响。已知材料弹性模量 E=200GPa，比例极限 p=200MPa，若 A 端固定，B、C 端铰支，稳定安全因数 nst=
19、25，此结构的许用荷载F为( )。（A）F=320kN（B） F=160kN（C） F=229kN（D）F=112kN46 如图所示，该平面图形对 x 轴的静矩为( )。（A）S x=36103mm3（B） Sx=84103mm3（C） Sx=6104mm3（D）S x=12104mm347 如图所示，矩形截面对其对称轴 y 轴的惯性矩 Iy 及对 x、y 轴的惯性积 Ixy 分别为( )。（A）（B）（C）（D）48 如图所示(单位：mm)，图形对 x、y 轴的惯性积为( )。（A）I xy=0（B） Ixy=5 92106mm4（C） Ixy=1 44106mm4（D）I xy=73610
20、 6mm449 圆截面简支梁受力如图所示，已知横截面直径 d=200mm，竖直力 F1 和水平力F2 的大小均为 5kN，则梁危险截面上的最大正应力为( )。（A）575MPa（B） 375MPa（C） 475MPa（D）675MPa50 悬臂刚架 ABC 中 AB 处于水平位置，BC 段为铅垂位置，在 C 截面上作用有垂直于 ABC 所在平面的集中力 F=100kN。若 AB 为等直圆轴，圆轴直径d=200mm，l=2m，a=1mm，材料的弹性模量 E=200GPa，泊松比 v=025，材料的许用应力=160MPa 。若不计弯曲切应力的影响，则按第三强度理论校核该刚架是( )。（A）安全（B
21、）不安全（C）无法确定（D）临界状态51 桁架结构如图所示，已知杆 AB、AC 为相同材料的矩形截面拉杆和压杆，假设材料弹性模量 E=200GPa，许用拉应力和许用压应力均为=50MPa ，AC 为细长受压杆，且节点 A 的许可竖向位移=05mm。从强度、刚度和稳定性的角度确定此结构承担的最大许用荷载P为( )。（A）P=18 55kN（B） P=125kN（C） P=841kN（D）P=10 42kN注册结构工程师（一级基础考试-上午-材料力学）模拟试卷 1 答案与解析1 【正确答案】 B【试题解析】 本题为轴向拉压杆横截面的内力计算。杆从 1-1、2-2 处截开，取左侧部分为隔离体，由平衡
22、方程F x=0，解得 FN1=P，F N2=一 P。故选 B。【知识模块】 材料力学2 【正确答案】 D【试题解析】 本题为轴向拉压杆横截面的轴力计算。取隔离体画轴力图，则FNmax=一 l。故选 D。【知识模块】 材料力学3 【正确答案】 D【试题解析】 本题为变截面轴向拉压杆横截面上的正应力计算。画出轴力图，代入公式 则 故选 D。【知识模块】 材料力学4 【正确答案】 B【试题解析】 本题是根据轴向拉压杆的强度条件确定许用荷载。(1)计算内力。选结点 C 为研究对象，画受力图，由平衡方程F x=0，一FN1sin30。 +FN2sin45。 =0，F y=0，F N1cos30。 +FN
23、2cos45。 一 P=0 解得，FN1=0732P( 拉) ，F N2=0518P( 拉)(2)计算许用荷载P。由 l 杆的强度条件得 由 2 杆的强度条件得 则许用荷载P=314kN，故选 B。【知识模块】 材料力学5 【正确答案】 A【试题解析】 本题为轴向拉压杆的变形计算。画轴力图，分段求解变形：总变形：故选 A。【知识模块】 材料力学6 【正确答案】 B【试题解析】 本题为轴向拉压杆轴力沿杆长变化时的变形计算。取右侧隔离体，任意截面的轴力为 FN(x)=px 由杆元 dx 的伸长量 沿杆长积分，求总伸长为 故选 B。【知识模块】 材料力学7 【正确答案】 A【试题解析】 本题为轴向拉
24、压变截面杆件的变形计算。计算内力，作杆的轴力图FN1=一 40kN(压)，F N2=40kN(拉)。计算各杆变形， AB 段：总变形为l= l1+l2=045mm(伸长) 。故选 A。【知识模块】 材料力学8 【正确答案】 A【试题解析】 本题是连接件剪切、挤压强度条件的应用。剪切强度分析：挤压强度分析：拉伸强度分析：则该接头符合强度要求。故选 A。【知识模块】 材料力学9 【正确答案】 C【试题解析】 本题是连接件剪切、挤压强度条件的应用。销钉的剪切面积：A=d1=1206mm2，挤压面积： 销钉的切应力：挤压应力： 故选 C。【知识模块】 材料力学10 【正确答案】 C【试题解析】 本题是连接件的剪切、挤压强度条件的应用。校核剪切强度：校核挤压强度：校核板的抗拉强度：先沿第一排孔的中心线稍偏右将板截开，取右部分为脱离体 用截面在第二排孔的中心线稍偏右截开，取右部分脱离体，由 FN2+Fs-F=0 解得于是 即该连接处安全。故选 C。【知识模块】 材料力学11 【正确答案】 A
