拉伸与压缩试题

第二章 拉伸与压缩

一、是非题

2-1 、当作用于杆件两端的一对外力等值反向共线时则杆件产生轴向拉伸或压缩变形。（ ） 2-2 、关于轴力有下列几种说法：

1、轴力是作用于杆件轴线上的载荷（ ）

2、轴力是轴向拉伸或压缩时杆件横截面上分布内力系的合力（ ）

3、轴力的大小与杆件的横截面面积有关（ ）

4、轴力的大小与杆件的材料无关（ ）

2-3、 同一材料制成的阶梯杆及其受力如图

2-1CD 段的横截面面积为ABC 和DE 段均为

2A 分别用和表示截面上的轴力和正应力则有

1、轴力321N N N F F F >> 。（ ）

2、正应力1σ>2σ>3σ。（ ）

2-4、 轴力越大，杆件越容易拉断，因此轴力

的大小可以用来判断杆件的强度。（ ）

2-5 、一轴向拉伸的钢杆材料弹性模量E=200GP a ，比例极限p σ=200MP a ，今测得其轴向线应变ε=0.0015，则由胡克定律得其应力εσE ==300MP a 。（ ）

2-6 、关于材料的弹性模量E ，有下列几种说法：

1、E 的量纲与应力的量纲相同。（ ）

2、E 表示弹性变形能力的大小。（ ）

3、各种牌号钢材的E 值相差不大。（ ）

4、橡皮的E 比钢材的E 值要大。（ ）

5、从某材料制成的轴向拉伸试样，测的应力和相应的应变，即可求的其σ

=E 。（ ） 2-7 、关于横向变形系数（泊松比）μ，有下列几种说法：

1、为杆件轴向拉、压时，横向应变ε'与纵向应变ε之比的绝对值。（ ）

2、 μ值越大，其横向变形能力越差。（ ）

3、各种材料的μ值都满足：0<μ≤0.5。（ ）

2-8、 受轴向拉、压的等直杆，若其总伸长为零，则有

1、杆内各处的应变必为零。（ ）

2、杆内各点的位移必为零。（ ）

3、杆内各点的正应力必为零。（ ）

4、杆的轴力图面积代数和必为零。（ ）

2-9、 打入土内的木桩如图2-2沿轴线单位长度的摩擦力2ky f =（k 为常数），木桩横截面面积为A 弹性模量为E 则木桩总变形的计算式为()()

EA pl EA ky y p EA dy y N l l l

4020=?-==???。（ ）

2-10、 空心圆截面在弹性范围内进行压缩试验时，其外径增大，内径减小。所以在同

一截面上，内、外径处的径向线应变是反号的。（ ）

2-11、 图2-3示均质圆杆在自重作用下，若以mn V 和mn U 表示任意两横截面m －m 和n

－n 之间的体积和弹性变形能则其变形能密度为m n m n V U u =。上式也表示该部分内任意两点A 或B 处的变形能密度。（ ）

2-12、 轴向拉、压杆，若横截面上有应力，则杆件不一定有纵向变形和横向变形。反之，杆件有变形，也不一定有应力。（ ）

二、选择题

2-13、 轴向拉、压杆，由截面法求得同一截面的左右两部分的轴力则两轴力大小相等而（ ）。

A 、方向相同，符号相同；

B 、方向相反，符号相同；

C 、方向相同，符号相反；

D 、方向相反，符号相反。 2-14、轴向拉、压杆横截面上正应力公式A N =σ的应用条件是（ ）。

A 、应力必须低于比例极限；

B 、构件必须由同一材料制成；

C 、构件截面形状只能是矩形或圆形；

D 、构件必须是小变形；

E 、构件必须是等截面直杆。 2-15 、轴向拉、压中的平面假设适用于（ ）。

A 、整根杆件长度的各处；

B 、除杆件两端外的各处；

C 、距杆件两端或集中载荷作用点稍远的各点处。 2-16、 影响杆件工作应力的因素有（ ）；影响极限应力的因素有（ ）；影响许用应力的因素有（ ）。

A 、载荷；

B 、材料性质；

C 、截面尺寸；

D 、工作条件。

2-17、 两拉杆的材料和所受的拉力都相同，且处在弹性范围内，则

1.若两杆的截面积相同，而长度1l >2l ，则两杆的伸长1l ?（ ）2l ?，纵向线应变1ε（ ）2ε。

2.若两杆长度相同，而截面积1A >2A ，则两杆的伸长1l ?（ ）2l ?，纵向线应变1ε（ ）2ε。

A 、 大于；

B 、小于；

C 、等于。

2-18、 图2-4所示的各结构中图（a ）是（ ）；图（b ）是（ ）；图（c ）是（ ）；图（d ）是（ ）；图（e ）是（ ）；图（f ）是（ ）。

A 、 静定结构；

B 、一次超静定；

C 、二次超静定；

D 、三次超静定。

2-19 、图示等截面直杆，两端固定，各杆段的材料相同。正确的轴力图是（ ）。

A 、图（a ）；

B 、图（b ）；

C 、图（c ）。

2-20 、在拉、压超静定的结构中，各组成部分的内力分配与（ ）有关。

A 、构件的强度；

B 、构件的刚度；

C 、构件的强度和刚度；

D 、构件的几何形状。

2-21、在拉、压结构中，由于温度均匀变化，则（ ）。

A 、静定结构仅可能引起应力，不产生变形；超静定结构仅可能引起变形，不产生应力。

B 、 静定结构仅可能引起变形，不引起应力；超静定结构可能引起应力和变形。

C 、 任何结构都只可能引起变形，不产生应力。

D 、 任何结构都只可能引起应力和变形。

2-22、 在拉、压杆中的横截面尺寸急剧变化处，其理论应力集中系数为（ ）的比值。

A 、削弱截面上的平均应力与未削弱截面的平均应力。

B 、削弱截面上的最大应力与削弱截面的平均应力。

C 、削弱截面上的最大应力与未削弱截面的平均应力。

2-23 、材料、厚度、有效宽度B 均相同的三条橡皮带的受力情况如图2-6所示，当P 力逐渐增大时，（ ）首先拉断；（ ）最后拉断。

A 、 图（a ）所示的橡皮带。

B 、图（b ）所示的橡皮带。

C 、图（c ）所示的橡皮带。

三、填空题

2-24 、截面面积为A 的等直杆，其两端受轴向拉力P 时，最大正应力

max σ=________，发生在________上，该截面上的剪应力τ=________，最大

剪应力m a x τ=________，发生在=________上，该截面上的正应力

σ=________；任意两个相互垂直的斜截面上的正应力之和都等于________。

答案

2-25、 图2-7示低碳钢拉伸时的应力---应变图，试在图中表明：

1、加载到d 点时的弹性应变e ε和塑性应变p ε；

2、延伸率δ；

3、开始颈缩时的对应点e ；

4、应力最大之的对应点f ；

5、拉断时消耗的变形能密度p u 。 答案

2-26、低碳钢在屈服阶段呈现应力________，应变________的现象；

冷作硬化后，将使材料的比例极限________，而塑性________。 答案

2-27、 对于________材料，通常以产生0.2%的________时所对应的

________作为屈服极限，称为材料的屈服强度，并用记号________

表示。 答案

2-28、低碳钢在温度升高到300℃以后，随温度继续升高，则弹性模

量E ________、屈服极限s σ________、强度极限b σ________、延伸

率δ________；而在低温的情况下，低碳钢的强度________，而塑性

________。 答案

2-29、轴向拉伸杆件体积不变的条件是________。 答案

2-30、 两根受轴向拉伸的杆件均处在弹性范围内，一为钢杆s E =210GP a ，另一为铸铁杆b E =100GP a 。若两杆正应力相同，则两者纵向应变比值为________，若两者的纵向应变相同，则两者正应力的比值为________，变形能密度的比值为________。 答案

2-31、 超静定结构是________超出独立的静力学平衡方程数目的结构，超静定结构由构件尺寸加工误差或支座沉陷将引起________，求解超静定结构的关键是建立________。 答案

四、问答题

2-32 、将低碳钢拉伸图中的纵坐标P 、横坐标l ?，分别除以原始横截面面积A 和工作长度l ，所得的应力－应变图，并没有反映试样横截面面积的减小，因而屈服强度s σ和强度极限b σ都不表示真实的极限应力，为什么可作为工程设计中的依据？ 答案

2-33、由两种材料的试样，分别测得其延伸率为5δ=20%和10δ=20%，试问那种材料的塑性性能较好，为什么？ 答案

2-34、已知轴向压缩时的最大剪应力发生在45的斜截面上，为什么铸铁压缩试验破坏时，不是沿45°而

是大致沿55°斜截面剪断的？

答案

2-35、常见电线杆拉索上的低压瓷质绝缘子如图2-8所示，试根据绝缘子的强度要

求，比较图（a ）和（b ）两种结构的合理性。 答案

2-36、由同一材料制成的不同构件，其许用应力是否相同？一般情况下脆性材料的

安全系数要比塑性材料的安全系数选得大些，为什么？ 答案

2-37、混凝土压缩试验时，试验机压板与试样接触面间，涂润滑油与否，对试样破

坏有何影响，对试验所得数据有否影响？ 答案

2-38、 图2-9示结构中，杆1和2的许用应力、横截面积分别为[]1σ、1A 和[]2σ、2A ，则两杆的许用轴力分别为[]

1N =[]1σ1A 和[]2N =[]2σ2A 。试问能否由平衡条

件（0=∑y ）求得结构的许可载荷：

[]P =[]1σ1A cos α+[]2σ2A cos β。为什么？ 答案

2-39、图2-10示结构中，已知载荷P ，杆长l 和拉杆BD 的许用应力[]σ，

欲使BD 杆用料最省，试求夹角θ的合理值。 答案

2-40、上题图2-10示结构中，若BC 和BD 杆的材料相同，且拉、压许

用应力相等，则为使结构用料最省，试求夹角θ的合理值。 答案

2-41、若图2-10示结构中的两杆均为横截面积为A 的铸铁杆，且许用压应

力为许用拉应力的三倍，试提出提高结构承载能力的简便方法。 答案

2-42、试分别叙述胡克定律的两种表达式EA Nl l =?和E

σε=的不同用途。 答案

2-43、抗拉刚度为 EA 的拉杆AB ，其尺寸及受力情况如图2-11，在弹性范

围内，试问下列算式是否正确？若不正确，写出其正确的表达式。

1.杆的总伸长 ()EA l P EA l P P l l l 2212121++=

?+?=?；

2.杆总应变 2

21121l l l l ?+?=+=εεε；

3.杆的总变形能

()

EA

l

l

P

EA

l

P

U

U

U

2

2

2

1

2

2

1

2

1

2

1

+

+

=

+

=。

答案

2-44、已知圆管的内、外直径分别为d和D，厚度为t，弹性模量E，泊松比为μ和横截面上正应力为σ，试分别求其内、外直径厚度和内、外圆周长度的改变量，并比较它们的线应变值。

答案

2-45、在图2-12示，杆件表面有一条斜直线AB，当杆件承受轴向拉伸时，试问该斜线是否做平行移动？

答案

2-46、简单托架，如图2-13a所示，在小变形条件下，为

求节点B的位移，可设想将托架在节点B处拆开。则CB

杆变形后为

1

CB；DB杆变形后为DB2，然后分别做垂线B1B3

和B2B3，使两杆相交于点B3，

而由于一点的位移是矢量，则可以BB1和BB2为邻边，作平行四边形，从而求的总位移BB4（如图b）。试问由图2-13c求得的位移是否正确，为什么？

答案

2-47、图2-14示两端固定的等直杆，在C处受一集中力P作

用。因杆件总伸长为零，即全杆既不伸长也不缩短，因而杆内

各点处的线应变和位移都等于零。这种说法错在哪里？试求，

杆内各点的位移，并作位移图。

答案

2-48、计算拉、压超静定

问题时，轴力的指向和变形

的伸缩是否可任意假设？

为什么？

答案

第四章轴向拉伸和压缩

一、填空题

1、杆件轴向拉伸或压缩时，其受力特点是：作用于杆件外力的合力的作用线与杆件轴线相________。

2、轴向拉伸或压缩杆件的轴力垂直于杆件横截面，并通过截面________。

3、当杆件受到轴向拉力时,其横截面轴力的方向总是________截面指向的.

4、杆件轴向拉伸或压缩时,其横截面上的正应力是________分布的。

5、在轴向拉伸或压缩杆件的横截面上的正应力相等过是由平面假设认为杆件各纵向纤维的变形大小都________而推断的。

6、一铸铁直杆受轴向压缩时，其斜截面上的应力是________分布的。

7、在轴向拉，压斜截面上，有正应力也有剪应力，在正应力为最大的截面上剪应力为________。

8、杆件轴向拉伸或压缩时，其斜截面上剪应力随截面方位不同而不同，而剪应力的最大值发生在与轴线间的夹角为________的斜截面上。

9、杆件轴向拉伸或压缩时，在平行于杆件轴线的纵向截面上，其应力值为________。

10、胡克定律的应力适用范围若更精确地讲则就是应力不超过材料的________极限。

11、杆件的弹必模量E表征了杆件材料抵抗弹性变形的能力，这说明杆件材料的弹性模量E值越大，其变形就越________。

12、在国际单位制中，弹性模量E的单位为________。

13、在应力不超过材料比例极限的范围内，若杆的抗拉（或抗压）刚度越________，则变形就越小。

14、金属材料圆截面试样上中间等直部分试验段的长度L称为________，按它与直径d的关系l=5d者称短度样，而l=________d者称长试样。

15、低碳钢试样据拉伸时，在初始阶段应力和应变成________关系，变形是弹性的，而这种弹性变形在卸载后能完全消失的特征一直要维持到应力为________极限的时候。

16、在低碳钢的应力—应变图上，开始的一段直线与横坐标夹角为α，由此可知其正切tgα在数值上相当于低碳钢________的值。

17、金属拉伸试样在屈服时会表现出明显的________变形，如果金属零件有了这种变形就必然会影响机器正常工作。

18、金属拉伸试样在进入屈服阶段后，其光滑表面将出现与轴线成________角的系统条纹，此条纹称为________。

19、低碳钢试样拉伸时,在应力-应变曲线上会出现接近水平的锯齿形线段,若试样表面磨光,则在其表面上关键所在可看到大约与试样轴线成________倾角的条纹,它们是由于材料沿试样的________应力面发生滑移而出现的。

20、使材料试样受拉达到强化阶段，然后卸载，在重新加载时，其在弹性范围内所能随的最大荷载将________，而且断裂后的延伸率会降低，此即材料的________现象。

21、铸铁试样压缩时，其破坏断面的法线与轴线大致成________的倾角。

22、铸铁材料具有________强度高的力学性能，而且耐磨，价廉，故常用于制造机器底座，床身和缸体等。

23、铸铁压缩时的延伸率值比拉伸时________。

24、混凝土这种脆性材料常通过加钢筋来提高混凝土构件的抗________能力。

25、混凝土，石料等脆性材料的抗压强度远高于它的________强度。

26、为了保证构件安全，可靠地工作在工程设计时通常把________应力作为构件实际工作应力的最高限度。

27、安全系数取值大于1的目的是为了使工程构件具有足够的________储备。

28、设计构件时，若片面地强调安全而采用过大的________，则不仅浪费材料而且会使所设计的结构物笨重。

29、正方形截而的低碳钢直拉杆，其轴向向拉力3600N，若许用应力为100Mpa，由此拉杆横截面边长至少应为________mm。

30、求解某结构各杆件的轴力时，若未知力的数目________静力平衡方程的数目，此结构称为静定结构。

31、超静定杆系结构有这样的特点，即各杆的内力与杆本身的刚度和其它杆的?斩戎 扔泄兀 斩冉洗蟮母耍 淠诹? ________。

32、对一静定三角架，在温度变化时，由于杆的热胀冷缩，在杆在________产生内力。

33、工程上有时在管道中增加缩节，或在钢轨各段之间留有伸缩缝，这都是为了降低________应力。

34、杆件截面急剧改变时，如开有圆孔或切口的受拉板件，若截面尺寸改变越急剧，则引起局部应力就越________，这种现象就是应力集中。

二、判断题（对论述正确的在括号内画 ,错误的画╳）

1、杆件两端受到等值，反向和共线的外力作用时，一定产生轴向拉伸或压缩变形。（）

2、只产生轴向拉伸或压缩的杆件，其横截面上的内力一定是轴力。（）

3、若沿杆件轴线方向作用的外力多于两个，则杆件各段横截面上的轴力不尽相同。（）

4、轴力图可显示出杆件各段内横截面上轴力的大小但并不能反映杆件各段变形是伸长还是缩短。（）

5、一端固定的杆，受轴向外力的作用，不必求出约束反力即可画内力图。（）

6、轴向拉伸或压缩杆件横截面上的内力集度----应力一定正交于横截面。（）

7、轴向拉伸或压缩杆件横截面上的正应力计算公式为是以正应力在横截面上均匀分布这一前提推导出来的。（）

8、轴向拉伸或压缩杆件横截面上正应力的正负号规定：正应力方向与横模范作用面外法线方向一致为正，相反时为负，这样的规定和按杆件变形的规定是一致的。（）

9、求轴向拉伸或压缩杆件的轴力时，一般地说，在采用了截面法之后，是不能随意使用力的可传性原理来研究留下部分的外力平衡的。（）

10、对轴向拉，压杆与其横截面成α角的斜截面上，只要在900范围内，斜礤面上的正应力和前应力就不可能同时为零。（）

11、不论杆件的长短粗细如何，其绝对变形大小是可以完全反映这一杆件的变形程度的（）

12、有材料相同的两根等直杆,已知一根杆的伸长为0.001mm,另一根杆的伸长为1mm,可见,前者变形小符合小变?渭偕?,而后者变形大不符合小变形假设. （）

13、轴向拉伸或压缩杆作的轴向线应变和横向线应变符号一定是相反的. （）

14、材料相同的二拉杆,受力一样,若两杆的绝对变开相同,则其相对也一定相同. （）

15、材料相同的二拉杆,其横截面面积和所产生的应变相等,但杆件的原始长度不一定相等. （）

16、一钢杆和一铝杆若在相同下产生相同的应变,则二杆横截面上的正应力是相等的. （）

17、弹性模量E值不相同的两根杆件,在产生相同弹性应变的情况下,其弹性模量E值大的杆件的受力必然大. （）

18、低碳钢拉伸试验时,所谓屈服就是非功应变有非常明显的增加,而应力的大小先是下降,然后在很小的范围内波动的现象. （）

19、低碳钢屈服极限肯定对应的是屈服阶段中最小的应力. （）

20、不同尺寸的拉伸试样,只要是同一种材料,那么拉伸试验时的屈服载就是相同的。（）

21、低碳钢试样拉伸至超出弹性阶段之后，就不会再产生弹性变形。（）

22、铸铁拉伸时的应力一应变图没有明显的直线部分，故不服从胡克定律。（）

23、低碳钢试样拉伸或压缩时产生的屈服，实际上就是试样在变形过程中，由完全弹性变形转变为完全塑性变形的分界线。（）

24、低碳钢试样拉伸至强化阶段时，其原始标距到了一定的长度这时若卸载，则此长度会减小。（）

25、低碳钢拉伸试验时，由试验机图仪绘出的图开并不能代替这种材料的应力——应变曲线。（）

26、同种材料制成的、但尺寸不同的试样，试验所得到的应力-应变曲线运动形状与试样的尺寸是无关的。（）

27、工程上某些受力的构件，如钢筋、链条及钢绳等，常常是通过一定的塑性变形或通加工硬化来提高其承载能力的。（）

28、由于表面磨光的低碳钢试样屈服会出现倾斜条纹，所以低碳钢压缩时会沿与试样轴线成45。-55。的角度破坏。（）

29、铸铁这种脆性材料在拉伸或压缩试验时都不出现屈服，变形不大就突然断裂，其断口断面都近似垂直于轴线。（）

30、材料不同的两轴向拉杆，横截面面积和轴力都相同，其工作应力也一样，但强度却是不同的。（）

31、一阶梯状直杆各段的轴力不同，但其最轴力所在的横截面量定是危险点所在的截面。（）

32、在强度计算时，如果构件的工作和工作应力值大于许?糜α 苌伲 颐挥谐 ?5%。则仍可以认为构件的强度是足够的。（）

33、一超静定结构，其独立的平衡方程数目少于未知力的数目,不足以求出全部未知力。若采用截面法将结构分为两部分，取其中一部分再列出平衡方程，即可求出全部未知力。（）

34、在静不定杆系结构中，各杆的内力大小与材料的弹性模量E和杆件的横截面面积A及长度L有关，而在静定杆系结构中，其内力则与E，A，L无关。（）

35、温度变化将引起构件膨胀或收缩，但只有超定结构在温度变化时才会引起内力。（）

36、杆件只要有制造误差，在装配成结构时就一定会在杆内引起装配应力。（）

三、最佳选择题（将最符合题意的一个答案的代号填入括号内）

1、在轴向拉伸或压缩杆件上正应力为零的截面是（）

A、横截面

B、与轴线成一定交角的斜截面

C、沿轴线的截面

D、不存在的

2、在轴向拉伸或压缩杆件横截面上不在此列应力是均布的，而在斜截面上（）

A、仅正应力是均布的；

B、正应力，剪应力都是均布的；

C、仅剪应力是均布的；

D、正应力，剪应力不是均布的；

3、一轴向拉伸或压缩的杆件，设与轴线成45。的斜截面上的剪应力为τ，则该截面上的正应力等于（）

A、0；

B、1.14τ；

C、0.707；

D、τ；

4、某一矩形截面两端受到拉力P的作用（图2-7），设杆件横截面面积为A，经分析可知，与轴线成α角的截面m-m上的（）

A、法向内力N=Psinα；

B、切向内力Q=Pcosα

C、σ=

D、τ=

5、轴向拉伸或压缩杆件的斜截面上既有正应力，也有剪应力为最大值的斜截面上，其正应力一定等于（）

A、零；

B、横截面的正应力值；

C、横截面正应力的一半；

D、横截面正应力的2倍；

6、一圆杆受拉，在其弹性变形范围内，将直径增加一倍，则杆的相对变形将变为原来的（）倍。

A、；

B、；

C、1；

D、2

7、由两杆铰接而成的三角架（如图所示），杆的横截面面积为A，弹性模量为E，当在节点B处受到铅垂载荷P作用时，铅垂杆AB和斜杆BC的变形应分别为（）

A、,；

B、0,；

C、,

D、,0

8、一等杆在轴向力的作用下(如图所示),其BC段的变形将（）

A、伸长,伸长量为AB段(或CD段)缩短量的两倍；

B、为零；

C、是本身长度l在力P作用下的伸长量；

D、缩短,缩短量等于AB??(或CD段)的缩短量。

9、等长度的肠衣在自然状态下剪断，但干燥后因长短误差太大而达不到外贸出口的要求，现改为在定点A 和B之间先拉直，然后在中间悬挂重物P（如图所示），当生物下降（）mm后，将肠衣剪断定，保证每根肠衣相对伸长为0.5%即符合要求。

A、10；

B、20；

C、200；

D、400

10、固定电线杆]所用的钢缆（如图所示）的横截面面积为A=mm2,钢缆的弹性模量为E=200Gpa,为了使钢缆中的张力达到100kN,应当使钢缆紧张器收缩的相对位移为（）mm。

A、6．67；

B、5.78

C、5.0;

D、4.82;

11、两圆杆材料相同，杆Ⅰ为阶梯杆，杆Ⅱ为等直杆，受到拉力P的作用（如图所示），分析两杆的变形情况，可知杆Ⅰ的伸长（）的结论是正确的。

A、O为杆Ⅱ伸长的2倍；

B、小于杆Ⅱ的伸长；

C、为杆Ⅱ伸长的2.5倍；

D、等于杆Ⅱ的伸长；

12、几何尺寸相同的两根杆件，其弹性模量分别为E1=180Gpa,E2=60 Gpa,在弹性变形的范围内两者的轴力相同，这时产生的应变的比值应力为（）

A、 B、1； C、2； D、3

13、一钢和一铝杆的长度，横截面面积均相同，在受到相同的拉力作用时，铝杆的应力和（）。A钢杆的应力相同，但变形小于钢杆；

B变形都小于钢杆；

C钢杆的应力相同，但变形大于钢杆；

D变形都大于钢杆。

14、关于杆件（），材料越软，变形越大的说法是对的。

A、在一定的载荷作用下；

B、尺寸和形状一定时；

C、粗细和载荷一定时；

D、长度和载荷不变，在比例极限内。

15、对钢管进行轴向拉伸试验，有人提出几种变形现象，经验证，正确的变形是（）。

A、外径增大，壁厚减小；

B、外径增大，壁厚增大；

C、外径减小，壁厚增大；

D、外径减小，壁厚减小；

16、某一杆件产生拉伸变形,在应力不超过比例极限范围内,当绝对值增大时,则泊松比

A、始终不变;

B、增大

C、减小

D、对直径较小的杆件将增大

17、在低碳钢拉伸试验中,测量屈服极限、强度极限应取的试样横截面面积是（）。

A、原始标距内三处横截面面积的最小值；

B、原始标距内三处横截面面积的平均值；

C、原始标距内任一处的横截面面积；

D、屈服和颈裂阶段时由试样直径算出的横截面面积。

18、拉伸试验时，将试样拉伸到强化到强化阶段卸载，则拉伸图PΔL曲线要沿着（）卸载至零。

A、原来的拉伸图曲线；

B、任意的一条曲线；

C、平行于拉力P轴的直线；

D、近乎平行于弹性阶段的斜直线。

19、测低碳钢的强度极限时，如果用试样的瞬时横截面面积来计算强度极限，则其值与用原始横截面面积说不得计算的结果相比（）。

A、相差不大；

B、要小；

C、要大；

D、无意义。

20、铸铁试样在做压缩试验时，试样沿倾斜面破坏，说明铸铁的（）。

A、抗剪强度小于抗压强度；

B、抗压强度小于抗剪强度；

C、抗压强度小于抗压强度；

D、抗压强度小于抗强度。

21、一正方形构架各杆的材料相同（如图所示），其横截面面积均为[σ1]，许应力压力为[σ1]=0.8[σY],该构架的最大许可载荷为(…)。

A、[σ1]A；

B、[σY]A；

C、[σ1]A；

D、[σY]A。

22、某杆件分三段，总长为3L，两变形几何方程所依据的变形协调条件（）。

A、ΔL1+ΔL2=2ΔL2；

B、ΔL1=ΔL3；

C、ΔL1=ΔL2；

D、ΔL1+ΔL2+ΔL3=0。

23、静不定杆系结构中，各杆受到拉力或压力的作用，杆所受的力大小与杆件的（）。

A、强度有关，强度高的杆受力大；

B、粗细有关，粗的杆受力大；

C、刚度有关，长的丁受力大。

D、长短有关，长的杆受力大。

24、土建结构中的预应力混凝土构件和机械结构中采用的零件配合，是（）

装配应力的例子。

A、消除；

B、利用；

C、前者利用而后者消除；

D、前者消除而后者利用。

25、在复杂的静定结构中，由于构件的制造误差，安装时结构几何改变，这在杆内（）引起内力。

A、不会；

B、有时会引起内力,有时不会;

C、会;

D、当制造误差太大时则会。

26、在一长方形纸条的长轴上剪一个圆孔和一个垂直于长轴的缝隙，当沿长轴施加拉力时，在（）发生破裂。

A、圆孔或缝隙的任一处；

B、圆孔处先；

C、圆孔和缝隙两处同时；

D、缝隙处先。

四、图所示支架，AB为钢杆，横截面积A AB=600mm2；BC为木杆，横截面积A BC=300cm2。钢的许用应力[σ]=140Mpa，木材的许用拉应力[σL]=8Mpa，许用压应力[σy]=4Mpa。求支架的许可载荷。

答案

一、填空题：

1、重合；

2、形心；

3、背离；

4、均匀；

5、相同；

6、均匀；

7、零；

8、450；

9、零；10、比例；11、小；

12、Pa；13、大；14、标距、10；15、正比、比例；16、弹性模量；17、塑性；18、450、滑移线；19、450、最大剪；20、提高、冷作硬化；21、450；22、抗压；23、高；24、拉；25、抗拉；26、许用；27、强度；

28、安全系数；29、6；30、等于；31、也较大；32、不会；33、温度；34、大。

二、判断题：

1、×；

2、√；

3、√；

4、×；

5、√；

6、√；

7、√；

8、√；

9、×；10、×；11、×；12、×；13、√；14、×；15、√；16、×；17、×；18、√；19、×；20、×；21、×；22、√；23、×；24、√；

25、√；26、√；27、√；28、×；29、×；30、√；31、×；32、√；33、×；34、√；35、√；36、×。

三、最佳选择题：

1—C;2—B;3—D;4—A;5—C;6—A;7—D;8—B;9—C;10—B;11—C;12—A;13—C;14—B;15—D;16—A;17—B ;18—D;19—C;20—A;21—B;22—D;23—C;24—B;25—A;26—D

四、[P]=101KN。

１

实验拉伸与压缩验

实验拉伸与压缩验

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实验五 拉伸与压缩实验 一、实验目的 1．观察低碳钢和铸铁的拉伸过程，测定其主要机械性能指标屈服极限s σ、强度 极限b σ、延伸率δ和断面收缩率?，比较破坏情况。 2．观察、比较低碳钢和铸铁在压缩时的变形和破坏现象，测定低碳钢压缩时屈 服极限s σ和铸铁的强度极限b σ。 3．绘制拉伸图和压缩图。 二、实验设备、工具与试件 1．CMT5305型电子万能试验机 2．游标卡尺 3．低碳钢、铸铁拉伸件和压缩件 三、实验原理 1．拉伸实验 材料的力学性能屈服极限s σ、强度极限b σ、延伸率δ和断面收缩率?是由拉伸破坏试验来确定的。试验时，利用试验机自动绘制出低碳钢拉伸图和铸铁拉伸图。 图1低碳钢拉伸图 图2铸铁拉伸图 对于低碳钢，当应力基本保持不变，而应变显著增加时，称为屈服阶段，第一次下降的最小载荷为屈服载荷s p ，继续加载测得最大载荷b p 。 试件在达到最大载荷前，伸长变形在标距范围内是均匀分布的。从最大载荷开始，产生局部伸长和颈缩。颈缩出现后截面面积迅速减少，继续拉伸所需要的载荷也变小了，直至断裂。 铸铁试件在变形极小时，就达到了最大载荷，而突然断裂，没有屈服和颈缩

现象。其强度极限远低于低碳钢的强度极限。 2．压缩试验 低碳钢在弹性阶段同样具有比例极限和弹性极限，开始进入屈服阶段后只有很暂短的拐点，该载荷值即为s p 。在强化阶段，压缩图的变化是由于试件的长度不断缩短，横截面不断增大而使试件抗力随之不断增加，得不得极限状态。 所以低碳钢不具有抗压强度极限。 铸铁在拉伸时属于塑性很差的一种脆性材料，但在受压时，试件在达到最大载荷b p 前将会产生较大的塑性变形，最后被压成鼓形而断裂。灰铸铁试件的断裂有两特点：一是断口为斜断口，二是其抗压强度b σ远比拉伸时高，大致是拉伸时 的3～4倍。 图3低碳钢压缩图 图4铸铁压缩图 3．本次实验所用基本公式 0A p s s = σ ； 0A p b b =σ ； 00100001?-=l l l δ ； 001000 10?-=A A A ? 式中：s p -屈服载荷； b p -最大载荷； 1l -试件拉断后标距长； 0l -试件拉断前标距长； 0A -试件原始横截面面积； 1A -试件断裂处横截面面积。

拉伸与压缩试题

第二章 拉伸与压缩 一、是非题 2-1 、当作用于杆件两端的一对外力等值反向共线时则杆件产生轴向拉伸或压缩变形。（ ） 2-2 、关于轴力有下列几种说法： 1、轴力是作用于杆件轴线上的载荷（ ） 2、轴力是轴向拉伸或压缩时杆件横截面上分布内力系的合力（ ） 3、轴力的大小与杆件的横截面面积有关（ ） 4、轴力的大小与杆件的材料无关（ ） 2-3、 同一材料制成的阶梯杆及其受力如图 2-1CD 段的横截面面积为ABC 和DE 段均为 2A 分别用和表示截面上的轴力和正应力则有 1、轴力321N N N F F F >> 。（ ） 2、正应力1σ>2σ>3σ。（ ） 2-4、 轴力越大，杆件越容易拉断，因此轴力 的大小可以用来判断杆件的强度。（ ） 2-5 、一轴向拉伸的钢杆材料弹性模量E=200GP a ，比例极限p σ=200MP a ，今测得其轴向线应变ε=0.0015，则由胡克定律得其应力εσE ==300MP a 。（ ） 2-6 、关于材料的弹性模量E ，有下列几种说法： 1、E 的量纲与应力的量纲相同。（ ） 2、E 表示弹性变形能力的大小。（ ） 3、各种牌号钢材的E 值相差不大。（ ） 4、橡皮的E 比钢材的E 值要大。（ ） 5、从某材料制成的轴向拉伸试样，测的应力和相应的应变，即可求的其σ=E 。（ ） 2-7 、关于横向变形系数（泊松比）μ，有下列几种说法： 1、为杆件轴向拉、压时，横向应变ε'与纵向应变ε之比的绝对值。（ ） 2、 μ值越大，其横向变形能力越差。（ ） 3、各种材料的μ值都满足：0<μ≤0.5。（ ） 2-8、 受轴向拉、压的等直杆，若其总伸长为零，则有 1、杆内各处的应变必为零。（ ） 2、杆内各点的位移必为零。（ ） 3、杆内各点的正应力必为零。（ ） 4、杆的轴力图面积代数和必为零。（ ） 2-9、 打入土内的木桩如图2-2沿轴线单位长度的摩擦力2 ky f =（k 为常数），木桩横截面面积为A 弹性模量为E 则木桩总变形的计算式为()() EA pl EA ky y p EA dy y N l l l 4020=?-==???。（ ） 2-10、 空心圆截面在弹性范围内进行压缩试验时，其外径增大，内径减小。所以在同 一截面上，内、外径处的径向线应变是反号的。（ ） 2-11、 图2-3示均质圆杆在自重作用下，若以mn V 和mn U 表示任意两横截面m －m 和n

大学物理试题及答案

第2章刚体得转动 一、选择题 1、如图所示，A、B为两个相同得绕着轻绳得定滑轮．A滑轮挂一质量为M得物体，B滑轮受拉力F，而且F＝Mg．设A、Ｂ两滑轮得角加速度分别为βA与βＢ，不计滑轮轴得摩擦，则有 （Ａ) βA＝βB。（B）βA＞βＢ. (Ｃ)βA＜βB．(D）开始时βＡ=βB，以后βA<βB。 ［］ 2、有两个半径相同，质量相等得细圆环A与B。A环得质量分布均匀，B环得质量分布不均匀。它们对通过环心并与环面垂直得轴得转动惯量分别为ＪA与J B,则 （A）ＪA＞J B．(B) JＡ

第二章轴向拉伸与压缩练习题

第二章 轴向拉伸与压缩练习题 一．单项选择题 1、在轴向拉伸或压缩杆件上正应力为零的截面是（ ） A 、横截面 B 、与轴线成一定交角的斜截面 C 、沿轴线的截面 D 、不存在的 2、一圆杆受拉，在其弹性变形范围内，将直径增加一倍，则杆的相对变形将变为原来的（ ）倍。 A 、41； B 、21 ； C 、1； D 、2 3、由两杆铰接而成的三角架（如图所示），杆的横截面面积为A ，弹性模量为E ，当在节点C 处受到铅垂载荷P 作用时，铅垂杆AC 和斜杆BC 的变形应分别为（ ） A 、EA Pl ,EA Pl 34； B 、0, EA Pl ； C 、EA Pl 2,EA Pl 3 D 、EA Pl ,0 4、几何尺寸相同的两根杆件，其弹性模量分别为E1=180Gpa,E2=60 Gpa,在弹性变形的范围内两者的轴力相同，这时产生的应变的比值21 εε　应力为（ ） A 、31 B 、1； C 、2； D 、3 5、所有脆性材料，它与塑性材料相比，其拉伸力学性能的最大特点是（ ）。 A 、强度低，对应力集中不敏感； B 、相同拉力作用下变形小； C 、断裂前几乎没有塑性变形； D 、应力-应变关系严格遵循胡克定律 6、构件具有足够的抵抗破坏的能力，我们就说构件具有足够的( ) A 、刚度， B 、稳定性， C 、硬度， D 、强度。 7、构件具有足够的抵抗变形的能力，我们就说构件具有足够的( ) A 、强度， B 、稳定性， C 、刚度， D 、硬度。 8、单位面积上的内力称之为( ) A 、正应力， B 、应力， C 、拉应力， D 、压应力。

9、与截面垂直的应力称之为( ) A、正应力， B、拉应力， C、压应力， D、切应力。 10、轴向拉伸和压缩时，杆件横截面上产生的应力为( ) A、正应力， B、拉应力， C、压应力， D、切应力。 二、填空题 1、杆件轴向拉伸或压缩时，其受力特点是：作用于杆件外力的合力的作用线与杆件轴线相________。 2、轴向拉伸或压缩杆件的轴力垂直于杆件横截面，并通过截面________。 3、杆件轴向拉伸或压缩时,其横截面上的正应力是________分布的。 4、胡克定律的应力适用范围若更精确地讲则就是应力不超过材料的________极限。 5、杆件的弹必模量E表征了杆件材料抵抗弹性变形的能力，这说明杆件材料的弹性模量E值越大，其变形就越________。 6、在国际单位制中，弹性模量E的单位为________。 7、在应力不超过材料比例极限的范围内，若杆的抗拉（或抗压）刚度越________，则变形就越小。 8、为了保证构件安全，可靠地工作在工程设计时通常把________应力作为构件实际工作应力的最高限度。 9、安全系数取值大于1的目的是为了使工程构件具有足够的________储备。 10、设计构件时，若片面地强调安全而采用过大的________，则不仅浪费材料而且会使所设计的结构物笨重。 11、正方形截而的低碳钢直拉杆，其轴向向拉力3600N，若许用应力为100Mpa，由此拉杆横截面边长至少应为________mm。 12、轴力是指通过横截面形心垂直于横截面作用的内力，而求轴力的基本方法是_______________。 13、在低碳钢拉伸曲线中，其变形破坏全过程可分为______个变形阶段，它们依次

大学物理试题库及答案详解【考试必备】

第一章 质点运动学 1 -1 质点作曲线运动,在时刻t 质点的位矢为r ,速度为v ,速率为v,t 至(t ＋Δt )时间内的位移为Δr , 路程为Δs , 位矢大小的变化量为Δr ( 或称Δ｜r ｜),平均速度为v ,平均速率为v ． (1) 根据上述情况,则必有( ) (A) ｜Δr ｜= Δs = Δr (B) ｜Δr ｜≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有｜d r ｜= d s ≠ d r (C) ｜Δr ｜≠ Δr ≠ Δs ,当Δt →0 时有｜d r ｜= d r ≠ d s (D) ｜Δr ｜≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有｜d r ｜= d r = d s (2) 根据上述情况,则必有( ) (A) ｜v ｜= v ,｜v ｜= v (B) ｜v ｜≠v ,｜v ｜≠ v (C) ｜v ｜= v ,｜v ｜≠ v (D) ｜v ｜≠v ,｜v ｜= v 分析与解 (1) 质点在t 至(t ＋Δt )时间内沿曲线从P 点运动到P′点,各量关系如图所示, 其中路程Δs ＝PP′, 位移大小｜Δr ｜＝PP ′,而Δr ＝｜r ｜-｜r ｜表示质点位矢大小的变化量,三个量的物理含义不同,在曲线运动中大小也不相等(注：在直线运动中有相等的可能)．但当Δt →0 时,点P ′无限趋近P 点,则有｜d r ｜＝d s ,但却不等于d r ．故选(B)． (2) 由于｜Δr ｜≠Δs ,故t s t ΔΔΔΔ≠r ,即｜v ｜≠v ． 但由于｜d r ｜＝d s ,故t s t d d d d =r ,即｜v ｜＝v ．由此可见,应选(C)． 1 -2 一运动质点在某瞬时位于位矢r (x,y )的端点处,对其速度的大小有四种意见,即 (1)t r d d ； (2)t d d r ； (3)t s d d ； (4)2 2d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x ． 下述判断正确的是( ) (A) 只有(1)(2)正确 (B) 只有(2)正确

材料拉伸与压缩试验报告

材料的拉伸压缩实验 【实验目的】 1．研究低碳钢、铸铁的应力——应变曲线拉伸图。 2．确定低碳钢在拉伸时的机械性能（比例极限R p、下屈服强度R eL、强度极限R m、延伸率A、断面收缩率Z等等）。 3. 确定铸铁在拉伸时的力学机械性能。 4.研究和比较塑性材料与脆性材料在室温下单向压缩时的力学性能。 【实验设备】 1.微机控制电子万能试验机； 2.游标卡尺。 3、记号笔 4、低碳钢、铸铁试件 【实验原理】 1、拉伸实验 低碳钢试件拉伸过程中，通过力传感器和位移传感器进行数据采集，A/D转换和处理，并输入计算机，得到F-?l曲线，即低碳钢拉伸曲线，见图1。 对于低碳钢材料，由图1曲线中发现OA直线，说明F正比于?l，此阶段称为弹性阶段。屈服阶段（B-C）常呈锯齿形，表示载荷基本不变，变形增加很快，材料失去抵抗变形能力，这时产生两个屈服点。其中，B'点为上屈服点，它受变形大小和试件等因素影响；B点为下屈服点。下屈服点比较稳定，所以工程上均以下屈服点对应的载荷作为屈服载荷。测定屈服载荷Fs时，必须缓慢而均匀地加载，并应用σs=F s/ A0（A0为试件变形前的横截面积）计算屈服极限。 图1低碳钢拉伸曲线 屈服阶段终了后，要使试件继续变形，就必须增加载荷，材料进入强化阶段。

当载荷达到强度载荷F b后，在试件的某一局部发生显著变形，载荷逐渐减小，直至试件断裂。应用公式σb=F b/A0计算强度极限（A0为试件变形前的横截面积）。 根据拉伸前后试件的标距长度和横截面面积，计算出低碳钢的延伸率δ和端面收缩率ψ，即 % 100 1? - = l l l δ，% 100 1 0? - = A A A ψ 式中，l0、l1为试件拉伸前后的标距长度，A1为颈缩处的横截面积。 2、压缩实验 铸铁试件压缩过程中，通过力传感器和位移传感器进行数据采集，A/D转换和处理，并输入计算机，得到F-?l曲线，即铸铁压缩曲线，见图2。 对铸铁材料，当承受压缩载荷达到最大载荷F b时，突然发生破裂。铸铁试件破坏后表明出与试件横截面大约成45?～55?的倾斜断裂面，这是由于脆性材料的抗剪强度低于抗压强度，使试件被剪断。 材料压缩时的力学性质可以由压缩时的力与变形关系曲线表示。铸铁受压时曲线上没有屈服阶段，但曲线明显变弯，断裂时有明显的塑性变形。由于试件承受压缩时，上下两端面与压头之间有很大的摩擦力，使试件两端的横向变形受到阻碍，故压缩后试件呈鼓形。 铸铁压缩实验的强度极限：σb=F b/A0（A0为试件变形前的横截面积）。 【实验步骤及注意事项】 1、拉伸实验步骤 （1）试件准备：在试件上划出长度为l0的标距线，在标距的两端及中部三个位置上，沿两个相互垂直方向各测量一次直径取平均值，再从三个平均值中取最小值作为试件的直径d0。 （2）试验机准备：按试验机→计算机→打印机的顺序开机，开机后须预热十分钟才可使用。按照“软件使用手册”，运行配套软件。 （3）安装夹具：根据试件情况准备好夹具，并安装在夹具座上。若夹具已 图2 铸铁压缩曲线

大学物理上册试卷及答案(完整版)

大学物理（I ）试题汇总 《大学物理》（上）统考试题 一、填空题（52分） 1、一质点沿x 轴作直线运动，它的运动学方程为 x =3+5t +6t 2-t 3 (SI) 则 (1) 质点在t =0时刻的速度=v __________________； (2) 加速度为零时，该质点的速度=v ____________________． 2、一质点作半径为 0.1 m 的圆周运动，其角位置的运动学方程为： 2 2 14πt += θ (SI) 则其切向加速度为t a =__________________________． 3、如果一个箱子与货车底板之间的静摩擦系数为μ，当这货车爬一与水平方向成θ角的平缓山坡时，要不使箱子在车底板上滑动，车的最大加速度a max ＝____________________． 4、一圆锥摆摆长为l 、摆锤质量为m ，在水平面上作匀速圆周运动， 摆线与铅直线夹角θ，则 (1) 摆线的张力T ＝_____________________； (2) 摆锤的速率v ＝_____________________． 5、两个滑冰运动员的质量各为70 kg ，均以6.5 m/s 的速率沿相反的方向滑行，滑行路线间的垂直距离为10 m ，当彼此交错时， 各抓住一10 m 长的绳索的一端，然后相对旋转，则抓住绳索之后各自对绳中心的角动量L ＝_______；它们各自收拢绳索，到绳长为 5 m 时，各自的速率v ＝_______． 6、一电子以0.99 c 的速率运动(电子静止质量为9.11310-31 kg ，则电子的总能量是__________J ，电子的经典力学的动能与相对论动能之比是_____________． 7、一铁球由10 m 高处落到地面，回升到 0.5 m 高处．假定铁球与地面碰撞时 损失的宏观机械能全部转变为铁球的内能，则铁球的温度将升高__________．（已知铁的比 热c ＝ 501.6 J 2kg -12K -1 ） 8、某理想气体在温度为T = 273 K 时，压强为p =1.0310-2 atm ，密度ρ = 1.24310-2 kg/m 3，则该气体分子的方均根速率为___________． (1 atm = 1.0133105 Pa) 9、右图为一理想气体几种状态变化过程的p －V 图，其中MT 为等温线，MQ 为绝热线，在AM 、BM 、CM 三种准静态过程中： (1) 温度升高的是__________过程； (2) 气体吸热的是__________过程． 10、两个同方向同频率的简谐振动，其合振动的振幅为20 cm ， 与第一个简谐振动的相位差为φ –φ1 = π/6．若第一个简谐振动的振幅 为310 cm = 17.3 cm ，则第二个简谐振动的振幅为 ___________________ cm ，第一、二两个简谐振动的相位 差φ1 - φ2为____________． 11、一声波在空气中的波长是0.25 m ，传播速度是340 m/s ，当它进入另一介质时，波

材料拉伸与压缩实验报告参考

碳钢与铸铁的拉伸、压缩实验（实验一） 一、实验目的 1、测定碳钢在拉伸时的屈服极限s σ，强度极限b σ，延伸率δ和断面收缩率ψ，测定铸铁拉伸时的强度极限b σ。 2、观察碳钢、铸铁在拉伸过程中的变形规律及破坏现象，并进行比较，使用绘图装置绘制拉伸图（P-ΔL 曲线）。 二、实验设备 微机控制电子万能材料试验机、液压式万能材料试验机、游标卡尺。 三、实验试祥 1. 为使各种材料机械性质的数值能互相比较，避免试件的尺寸和形状对试验结果的影响，对试件的尺寸形状GB6397-86作了统一规定，如图1所示： 图1 用于测量拉伸变形的试件中段长度（标距L 0）与试件直径d 。必零满足L 0／d 0=10或5，其延伸率分别记做和δ10和δ5 2、压缩试样：低碳钢和铸铁等金属材料的压缩试件一般做成很短的圆柱形，避免压弯，一般规定试件高度h 直径d 的比值在下列范围之内： 1≤d h ≤3 为了保证试件承受轴向压力，加工时应使试件两 个端面尽可能平行，并与试件轴线垂直，为了减少 两端面与试验机承垫之间的摩擦力，试件两端面应 进行磨削加工，使其光滑。 四、实验原理 图2为试验机绘出的碳钢拉伸P-△L 曲线图， 拉伸变形ΔL 是整个试件的伸长，并且包括机器本身 的弹性变形和试件头部在夹头中的滑动，故绘出的 曲线图最初一段是曲线，流动阶段上限B ‘受变形速度和试件形式影响，下屈服点B 则比较稳定，工程上均以B 点对应的载荷作为材料屈服时的载荷P S ，以试样的初始横截面积A0除PS ，即得屈服极限： 0A Ps S =σ 图2

屈服阶段过后，进入强化阶段，试样又恢复了承载能力，载荷到达最大值P b ，时，试样某一局部的截面明显缩小，出现“颈缩”现象，这时示力盘的从动针停留在P b 不动，主动针则迅速倒退表明载荷迅速下降，试样即将被拉断。以试样的初始横截面面积A 。除P b 得强度极限为 0A P b b =σ 延伸率δ及断面收缩率φ的测定，试样的标距原长为L 0拉断后将两段试样紧密地对接在一起，量出拉断后的标距长为L 1延伸率应为 % 100001?-=l l l δ 断口附近塑性变形最大，所以L 1的量取与断口的部位有关，如断口发生于L ο的两端或在L ο之外，则试验无效，应重做，若断口距L 。的一端的距离不在标距长度的中央31 区域内，要采用断口移中的办法；以度量试件位断后的标距，设两标点CC 1之间共有10格，断口靠近左段，如图3，从临近断口的第一刻线d 起，向右取10／2＝5格，记作a ，这就相当于把断口摆在标距中央，再看a 点到C 1点有多少格，就由a 点向左取相同的格数，记作b ， 令L ˊ表示C 至b 的长度，L ’表示b 至a 的长度，则L ′＋2L ‘′的长度中包含的格数等于 标距长度内的格数10，即 L ′＋2L ‘′=L 1。 图3 试样拉断后，设颈缩处的最小横截面面积为A 1，由于断口不是规则的圆形，应在两个相互垂直的方向上量取最小截面的直径，以其平均值计算A 1，然后按下式计算断面收缩率： 010100%ψA -A =?A 铸铁试件在变形极小时，就达到最大载荷P b 而突然发生断裂。没有屈服和颈缩现象，其强度极限远小于低碳钢的强度极限。 图4为低碳钢试件的压缩图，在弹性阶段和屈服阶段，它与拉伸时的形状基本上是一致 图4 图5

常温单轴拉伸实验、压缩实验、扭转实验

实验1 常温单轴拉伸实验 马 杭 编写 单轴拉伸实验是研究材料机械性能的最基本、应用最广泛的实验。由于试验方法简单而且易于得到较为可靠的试验数据，在工程上和实验室中都广泛利用单轴拉伸实验来测取材料的机械性能。多数工程材料拉伸曲线的特性介于低碳钢和铸铁之间，但其强度和塑性指标的定义与测试方法基本相同，因此通过单轴拉伸实验分析比较两种材料的拉伸过程，测定其机械性能，在机械性能的试验研究中具有典型的意义，掌握其拉伸和破坏过程的特点有助于正确合理地认识和选用材料，了解静载条件下结构材料的许用应力的内涵。 一、实验目的 1.通过单轴拉伸实验，观察分析典型的塑性材料（低碳钢）和脆性材料（铸铁）的拉伸过程，观察断口，比较其机械性能。 2.测定材料的强度指标（屈服极限S σ、强度极限b σ）和塑性指标（延伸率δ和面缩率ψ）。 二、实验设备 1.电子万能材料试验机WDW-100A(见附录一)。 2.计算机、打印机。 3.游标卡尺。 图1-1 圆棒拉伸试样简图 三、试样 材料性能的测试是通过试样进行的，试样制备是试验的重要环节，国家标准GB6397-86对此有详细的规定。本试验采用圆棒试样，如图1-1所示。试样的工作部分（即均匀部分，其长度为C l ）应保持均匀光滑以确保材料的单向应力状态。均匀部分的有效工作长度0l 称为标距，0d 和0A 分别为工作部分的直径和面积。试样的过渡部分应有适当的圆角以降低应力集中，两端的夹持部分用以传递载荷，其形状与尺寸应与试验机的钳口相匹配。 材料性能的测试结果与试样的形状、尺寸有关，为了比较不同材料的性能，特别是为了使得采用不同的实验设备、在不同的实验场所测试的试验数据具有可比性，试样的形状与尺寸应符合国家标准（GB6397-86）。例如，由于颈缩局部及其影响区的塑性变形在断后延伸

材料力学习题解答(拉伸、压缩与剪切)

2.1. 试求图示各杆1-1、2-2、3-3截面的轴力， 并作轴力图。 解: (a) (1)求约束反力 kN R R X 500203040 0==-++-=∑ (2)求截面1-1的轴力 kN N N R X 500 011 ==+-=∑ (3)求截面2-2的轴力 kN N N R X 100 40 022 ==++-=∑ (4)求截面3-3的轴力 3 30 200 20X N N kN =--==-∑ (5)画轴力图 (a) (b) 20kN N 2 20kN

(b) (1)求截面1-1的轴力 01=N (2)求截面2-2的轴力 P N P N X 40 4 022 ==-=∑ (3)求截面3-3的轴力 P N P P N X 30 4 033 ==-+=∑ (4)画轴力图 2.3. 作用图示零件上的拉力P=38kN ，试问零件内最大拉应力发生于哪个横截面上？并求其值。 解：(1) 1-1截面上的应力 16 13381067.86(5022)2010P MPa A σ -?= ==-?? (2) 2-2截面上的应力 2 1 3 3

3 26 2381063.332152010 P MPa A σ-?===??? (3) 3-3截面上的应力 3 36 3381045.24(5022)15210P MPa A σ-?===-??? (4) 最大拉应力在1-1截面上 MPa 86.671max ==σσ 2.4. 设图示结构的1和2两部分皆为刚体，钢拉杆BC 的横截面直径为10mm ，试求拉杆内的应力。 解：(1) 以刚体CAE 为研究对象 ∑=?-?+?= 035.15.4 0' P N N m C E A (2) 以刚体BDE 为研究对象 075.05.1 0=?-?=∑B E D N N m (3) 联立求解 kN N N N N N C E E C B 6 ' =∴== N P =7.5kN

大学物理(下)试题及答案

全国2007年4月高等教育自学考试 物理（工）试题 课程代码：00420 一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1．以大小为F的力推一静止物体，力的作用时间为Δt，而物体始终处于静止状态，则在Δt时间内恒力F对物体的冲量和物体所受合力的冲量大小分别为（） A．0，0B．FΔt，0 C．FΔt，FΔt D．0，FΔt 2．一瓶单原子分子理想气体与一瓶双原子分子理想气体，它们的温度相同，且一个单原子分子的质量与一个双原子分子的质量相同，则单原子气体分子的平均速率与双原子气体分子的平均速率（）A．相同，且两种分子的平均平动动能也相同 B．相同，而两种分子的平均平动动能不同 C．不同，而两种分子的平均平动动能相同 D．不同，且两种分子的平均平动动能也不同 3．系统在某一状态变化过程中，放热80J，外界对系统作功60J，经此过程，系统内能增量为（）A．140J B．70J C．20J D．-20J 4．自感系数为L的线圈通有稳恒电流I时所储存的磁能为（） A．LI2 1 B．2 LI 2 C．LI 1 D．LI 2 5．如图，真空中存在多个电流，则沿闭合路径L磁感应强度的环流为（） A．μ0（I3-I4） B．μ0（I4-I3） C．μ0（I2+I3-I1-I4） D．μ0（I2+I3+I1+I4）

6．如图，在静电场中有P 1、P 2两点，P 1点的电场强度大小比P 2点的（ ） A ．大，P 1点的电势比P 2点高 B ．小，P 1点的电势比P 2点高 C ．大，P 1点的电势比P 2点低 D ．小，P 1点的电势比P 2点低7．一质点作简谐振动，其振动表达式为x=0.02cos(4)2 t π+π(SI),则其周期和t=0.5s 时的相位分别为（）A ．2s 2π B ．2s π25 C ．0.5s 2π D ．0.5s π258．平面电磁波的电矢量 E 和磁矢量B （） A ．相互平行相位差为0 B ．相互平行相位差为 2πC ．相互垂直相位差为0 D ．相互垂直相位差为2π 9．μ子相对地球以0.8c(c 为光速)的速度运动，若μ子静止时的平均寿命为τ，则在地球上观测到的μ子的平均 寿命为（ ）A ．τ5 4B ．τC ．τ35D ．τ2 510．按照爱因斯坦关于光电效应的理论，金属中电子的逸出功为A ，普朗克常数为h ，产生光电效应的截止频率 为（ ）A ．v 0=0 B ．v 0=A/2h C ．v 0=A/h D ．v 0=2A/h 二、填空题Ⅰ（本大题共8小题，每空2分，共22分） 请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。 11．地球半径为R ，绕轴自转，周期为T ，地球表面纬度为?的某点的运动速率为_____，法向加速度大小为_____。

材料力学习题解答(拉伸、压缩与剪切)复习进程

材料力学习题解答(拉伸、压缩与剪切)

2.1. 试求图示各杆1-1、2-2、3-3截面的轴力， 并作轴力图。 解: (a) (1)求约束反力 kN R R X 500203040 0==-++-=∑ (2)求截面1-1的轴力 kN N N R X 500 011 ==+-=∑ (3)求截面2-2的轴力 kN N N R X 100 40 022 ==++-=∑ (4)求截面3-3的轴力 3 30 200 20X N N kN =--==-∑ (5)画轴力图 (a) (b) 20kN N 2 20kN

(b) (1)求截面1-1的轴力 01=N (2)求截面2-2的轴力 P N P N X 40 4 022 ==-=∑ (3)求截面3-3的轴力 P N P P N X 30 4 033 ==-+=∑ (4)画轴力图 2.3. 作用图示零件上的拉力P=38kN ，试问零件内最大拉应力发生于哪个横截面上？并求其值。 解：(1) 1-1截面上的应力 1613381067.86(5022)2010 P MPa A σ-?===-?? (2) 2-2截面上的应力 2 1 10 3 3

3 26 2381063.332152010 P MPa A σ-?===??? (3) 3-3截面上的应力 3 36 3381045.24(5022)15210 P MPa A σ-?===-??? (4) 最大拉应力在1-1截面上 MPa 86.671max ==σσ 2.4. 设图示结构的1和2两部分皆为刚体，钢拉杆BC 的横截面直径为10mm ，试求拉杆内的应力。 解：(1) 以刚体CAE 为研究对象 ∑=?-?+?= 035.15.4 0' P N N m C E A (2) 以刚体BDE 为研究对象 075.05.1 0=?-?=∑B E D N N m (3) 联立求解 kN N N N N N C E E C B 6 ' =∴== N =7.5kN

大学物理试题及答案

《大学物理》试题及答案 一、填空题（每空1分，共22分） 1．基本的自然力分为四种：即强力、、、。 2．有一只电容器，其电容C＝50微法，当给它加上200V电压时，这个电容储存的能量是______焦耳。 3．一个人沿半径为R 的圆形轨道跑了半圈，他的位移大小为，路程为。 4．静电场的环路定理公式为：。5．避雷针是利用的原理来防止雷击对建筑物的破坏。 6．无限大平面附近任一点的电场强度E为 7．电力线稀疏的地方，电场强度。稠密的地方，电场强度。 8．无限长均匀带电直导线，带电线密度+λ。距离导线为d处的一点的电场强度为。 9．均匀带电细圆环在圆心处的场强为。 10．一质量为M＝10Kg的物体静止地放在光滑的水平面上，今有一质量为m=10g的子弹沿水平方向以速度v=1000m/s射入并停留在其中。求其 后它们的运动速度为________m/s。 11．一质量M＝10Kg的物体，正在以速度v＝10m/s运动，其具有的动能是_____________焦耳 12．一细杆的质量为m=1Kg，其长度为3ｍ，当它绕通过一端且垂直于细杆 的转轴转动时，它的转动惯量为_____Kgｍ2。 13．一电偶极子，带电量为q=2×105-库仑，间距L＝0.5cm，则它的电距为________库仑米。 14．一个均匀带电球面，半径为10厘米，带电量为2×109-库仑。在距球心 6厘米处的电势为____________V。 15．一载流线圈在稳恒磁场中处于稳定平衡时，线圈平面的法线方向与磁场强度B的夹角等于。此时线圈所受的磁力矩最。 16．一圆形载流导线圆心处的磁感应强度为1B，若保持导线中的电流强度不

金属材料的拉伸与压缩实验

机械学基础实验 指导书 力学实验中心 金属材料的拉伸与压缩实验 1.1 金属材料的拉伸实验 拉伸实验是材料力学实验中最重要的实验之一。任何一种材料受力后都要产生变形，变形到一定程度就可能发生断裂破坏。材料在受力——变形——断裂的这一破坏过程中，不仅有一定的变形能力，而且对变形和断裂有一定的抵抗能力，这些能力称为材料的力学机械性能。通过拉伸实验，可以确定材料的许多重要而又最基本的力学机械性能。例如：弹性模量E 、比例极限R p 、上和下屈服强度R eH 和R eL 、强度极限R m 、延伸率A 、收缩率Z 。除此而外，通过拉伸实验的结果，往往还可以大致判定某种其它机械性能，如硬度等。 我们以两种材料——低碳钢，铸铁做拉伸试验，以便对于塑性材料和脆性材料的力学机械性能进行比较。 这个实验是研究材料在静载和常温条件下的拉断过程。利用电子万能材料试验机自动绘出的载荷——变形图，及试验前后试件的尺寸来确定其机械性能。 试件的形式和尺寸对实验的结果有很大影响，就是同一材料由于试件的计算长度不同，其延伸率变动的范围就很大。例如： 对45#钢：当L 0＝10d 0时（L 0为试件计算长度，d 0为直径），延伸率A 10＝24~29%，当L 0＝5d 0时，A 5＝23~25%。 为了能够准确的比较材料的性质，对拉伸试件的尺寸有一定的标准规定。按国标GB/T228-2002、GB/P7314-2005的要求，拉伸试件一般采用下面两种形式： 图1-1 1. 10倍试件； 圆形截面时，L 0＝10d 0 矩形截面时，L 0＝11.30S 2. 5倍试件 圆形截面时，L 0＝5d 矩形截面时, L 0＝5.650S = 045 S d 0——试验前试件计算部分的直径；

大学物理试题及答案

大学物理试题及答案 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】

第1部分：选择题 习题1 1-1 质点作曲线运动，在时刻t 质点的位矢为r ，速度为v ，t 至()t t +?时间内的位移为r ?，路程为s ?，位矢大小的变化量为r ?（或称r ?），平均速度为v ，平均速率为v 。 （1）根据上述情况，则必有（ ） （A ）r s r ?=?=? （B ）r s r ?≠?≠?，当0t ?→时有dr ds dr =≠ （C ）r r s ?≠?≠?，当0t ?→时有dr dr ds =≠ （D ）r s r ?=?≠?，当0t ?→时有dr dr ds == （2）根据上述情况，则必有（ ） （A ）,v v v v == （B ）,v v v v ≠≠ （C ）,v v v v =≠ （D ）,v v v v ≠= 1-2 一运动质点在某瞬间位于位矢(,)r x y 的端点处，对其速度的大小有四种意见，即 （1） dr dt ；（2）dr dt ；（3）ds dt ；（4下列判断正确的是： （A ）只有（1）（2）正确 （B ）只有（2）正确 （C ）只有（2）（3）正确 （D ）只有（3）（4）正确 1-3 质点作曲线运动，r 表示位置矢量，v 表示速度，a 表示加速度，s 表示路程，t a 表示切向加速度。对下列表达式，即 （1）dv dt a =；（2）dr dt v =；（3）ds dt v =；（4）t dv dt a =。

下述判断正确的是（ ） （A ）只有（1）、（4）是对的 （B ）只有（2）、（4）是对的 （C ）只有（2）是对的 （D ）只有（3）是对的 1-4 一个质点在做圆周运动时，则有（ ） （A ）切向加速度一定改变，法向加速度也改变 （B ）切向加速度可能不变，法向加速度一定改变 （C ）切向加速度可能不变，法向加速度不变 （D ）切向加速度一定改变，法向加速度不变 * 1-5 如图所示，湖中有一小船，有人用绳绕过岸上一定高度处的定滑轮拉湖中的船向 岸边运动。设该人以匀速率0v 收绳，绳不伸长且湖水静止，小船的速率为v ，则小船作（ ） （A ）匀加速运动，0 cos v v θ= （B ）匀减速运动，0cos v v θ= （C ）变加速运动，0cos v v θ = （D ）变减速运动，0cos v v θ= （E ）匀速直线运动，0v v = 1-6 以下五种运动形式中，a 保持不变的运动是 ( ) （Ａ）单摆的运动． （Ｂ）匀速率圆周运动． （Ｃ）行星的椭圆轨道运动． （Ｄ）抛体运动． （Ｅ）圆锥摆运动． 1-7一质点作直线运动，某时刻的瞬时速度ｖ＝２ｍ／ｓ，瞬时加速度22/a m s -=-，则一秒钟后质点的速度 ( ) （Ａ）等于零． （Ｂ）等于－２ｍ／ｓ． （Ｃ）等于２ｍ／ｓ． （Ｄ）不能确定．

轴向拉伸与压缩习题及解答1

轴向拉伸与压缩习题及解答1

轴向拉伸与压缩习题及解答 一、判断改错 1、构件内力的大小不但与外力大小有关，还与材料的截面形状有关。 答：错。 静定构件内力的大小之与外力的大小有关，与材料的截面无关。 2、杆件的某横截面上，若各点的正应力均为零，则该截面上的轴力为零。 答：对。 3、两根材料、长度都相同的等直柱子，一根的横截面积为1A ，另一根为2A ，且21A A 。如图所示。 两杆都受自重作用。则两杆最大压应力相等，最大压缩量也相等。 答：对。 自重作用时，最大压应力在两杆底端，l A 2 A 1 (a (b

即max max N Al l A A νσν=== 也就是说，最大应力与面积无关，只与杆长有关。所以两者的最大压应力相等。 最大压缩量为 2max max 22N Al l l l A EA E νν??=== 即最大压缩量与面积无关，只与杆长有关。所以两杆的最大压缩量也相等。 4、受集中力轴向拉伸的等直杆，在变形中任意两个横截面一定保持平行。所以宗乡纤维的伸长量都相等，从而在横截面上的内力是均匀分布的。 答：错 。在变形中，离开荷载作用处较远的两个横截面才保持平行，在荷载作用处，横截面不再保持平面，纵向纤维伸长不相等，应力分布复杂，不是均匀分布的。 5、若受力物体内某电测得x 和y 方向都有线应变x ε和y ε，则x 和y 方向肯定有正应力x σ和y σ。 答：错， 不一定。由于横向效应作用，轴在x 方向受拉（压），则有x σ；y 方向不受力，但横向效应使y 方向产生线应变，y x ε ενε'==-。 二、填空题

1、轴向拉伸的等直杆，杆内的任一点处最大剪应力的方向与轴线成（45o ） 2、受轴向拉伸的等直杆，在变形后其体积将（增大） 3、低碳钢经过冷做硬化处理后，它的（比例）极限得到了明显的提高。 4、工程上通常把延伸率δ>（5%）的材料成为塑性材料。 5、 一空心圆截面直杆，其内、外径之比为0.8，两端承受力力作用，如将内外径增加一倍，则其抗拉刚度将是原来的（4）倍。 6、两根长度及截面面积相同的等直杆，一根为钢杆，一根为铝杆，承受相同的轴向拉力，则钢杆的正应力（等于）铝杆的正应力，钢杆的伸长量（小于）铝杆的伸长量。 7、 结构受力如图（a ）所示，已知各杆的材料和横截面面积均相同，面积2 200A mm =，材料的弹性模量E=200GPa ，屈服极限280s MPa σ =，强度极限460b MPa σ=，试填写下列空格。 当F=50kN ，各杆中的线应变分别为1ε= （46.2510-?），2ε=（0），3 ε=（4 6.2510-?），这是节点B 的水平位移Bx δ=（43.6110m -?），竖直位移By δ=

大学物理(普通物理)考试试题及答案

任课教师： 系（室）负责人： 普通物理试卷第1页，共7页 《普通物理》考试题 开卷（ ）闭卷（∨ ） 适用专业年级 姓名： 学号： ；考试座号 年级： ； 本试题一共3道大题，共7页，满分100分。考试时间120分钟。 注：1、答题前，请准确、清楚地填各项，涂改及模糊不清者，试卷作废。 2、试卷若有雷同以零分记。 ３、常数用相应的符号表示，不用带入具体数字运算。 4、把题答在答题卡上。 一、选择（共15小题，每小题2分，共30分） 1、一质点在某瞬时位于位矢(,)r x y r 的端点处，对其速度的大小有四种意见，即 （1）dr dt （2）d r dt r （3） ds dt （4） 下列判断正确的是（ D ） A.只有（1）（2）正确; B. 只有（2）正确; C. 只有（2）（3）正确; D. 只有（3）（4）正确。 2、下列关于经典力学基本观念描述正确的是 （ B ）

A、牛顿运动定律在非惯性系中也成立， B、牛顿运动定律适合于宏观低速情况， C、时间是相对的， D、空间是相对的。 3、关于势能的描述不正确的是（ D ） A、势能是状态的函数 B、势能具有相对性 C、势能属于系统的 D、保守力做功等于势能的增量 4、一个质点在做圆周运动时，则有：（B） A切向加速度一定改变，法向加速度也改变。B切向加速度可能不变，法向加速度一定改变。 C切向加速的可能不变，法向加速度不变。D 切向加速度一定改变，法向加速度不变。 5、假设卫星环绕地球中心做椭圆运动，则在运动的过程中，卫星对地球中心的（ B ） A.角动量守恒，动能守恒；B .角动量守恒，机械能守恒。 C.角动量守恒，动量守恒； D 角动量不守恒，动量也不守恒。 6、一圆盘绕通过盘心且垂直于盘面的水平轴转动，轴间摩擦不计，两个质量相同、速度大小相同、方向相反并在一条直线上（不通过盘心）的子弹，它们同时射入圆盘并且留在盘内，在子弹射入后的瞬间，对于圆盘和子弹系统的角动量L和圆盘的角速度ω则有（ C ） A.L不变，ω增大； B.两者均不变m m

实验二低碳钢和铸铁的压缩实验

实验二金属材料（低碳钢和铸铁）的压缩实验 一、实验目的 （1）比较低碳钢和铸铁压缩变形和破坏现象。 （2）测定低碳钢的屈服极限σs和铸铁的强度极限σb。 （3）比较铸铁在拉伸和压缩两种受力形式下的机械性能、分析其破坏原因。 二、验仪器和设备 （1）万能材料试验机。 （2）游标卡尺。 三、试件介绍 根据国家有关标准，低碳钢和铸铁等金属材料的压缩试件一般制成圆柱形试件。低碳钢压缩试件的高度和直径的比例为3：2，铸铁压缩试件的高度和直径的比例为2：1。试件均为圆柱体。 四、实验原理及方法 压缩实验是研究材料性能常用的实验方法。对铸铁、铸造合金、建筑材料等脆性材料尤为合适。通过压缩实验观察材料的变形过程、破坏形式，并与拉伸实验进行比较，可以分析不同应力状态对材料强度、塑性的影响，从而对材料的机械性能有比较全面的认识。 压缩试验在压力试验机上进行。当试件受压时，其上下两端面与试验机支撑之间产生很大的摩擦力，使试件两端的横向变形受到阻碍，故压缩后试件呈鼓形。摩擦力的存在会

影响试件的抗压能力甚至破坏形式。为了尽量减少摩擦力的影响，实验时试件两端必须保证平行，并与轴线垂直，使试件受轴向压力。另外。端面加工应有较高的光洁度。 低碳钢压缩时也会发生屈服，但并不象拉伸那样有明显的屈服阶段。因此，在测定Ps 时要特别注意观察。在缓慢均匀加载下，测力指针等速转动，当材料发生屈服时，测力指针转动将减慢，甚至倒退。这时对应的载荷即为屈服载荷Ps。屈服之后加载到试件产生明显变形即停止加载。这是因为低碳钢受压时变形较大而不破裂，因此愈压愈扁。横截面增 ,因此也得不到强度极大时，其实际应力不随外载荷增加而增加，故不可能得到最大载荷P b ，所以在实验中是以变形来控制加载的。 限 b 前出现较明显的变形然后破裂，此时试验机测力铸铁试件压缩时，在达到最大载荷P b 指针迅速倒退，从动针读取最大载荷P 值，铸铁试件最后略呈故形，断裂面与试件轴线大 b 约呈450。 图2—2 低碳钢压缩图铸铁压缩图 五、实验步骤 （1）试验机准备。根据估算的最大载荷，选择合适的示力度盘（量程）按相应的操作规程进行操作。 （2）测量试件的直径和高度。测量试件两端及中部三处的截面直径，取三处中最小一处的平均直径计算横截面面积。 （3）将试件放在试验机活动台球形支撑板中心处。 （4）开动试验机，使活动台上升，对试件进行缓慢均匀加载，加载速度为0.5mm/min。对于低碳钢，要及时记录其屈服载荷，超过屈服载荷后，继续加载，将试件压成鼓形即可停