所屬科目:台電◆工程力學概要
1. 應力之定義為「單位面積所受之內力」,下列何者為MPa的SI制單位?(A) $1 \mathrm{~N} / \mathrm{m}^{2}$(B) $1 \mathrm{~N} / \mathrm{mm}^{2}$(C) $1 \mathrm{~kg} / \mathrm{cm}^{2}$(D) $1 \mathrm{kN} / \mathrm{m}^{2}$
2. 已知某點之雙軸應力為 $\sigma_{\mathrm{x}} = 100 \mathrm{MPa}$ , $\sigma_{\mathrm{y}} = 20 \mathrm{MPa}$ ,且無剪應力,則其最大剪應力為何?(A) $40 \mathrm{MPa}$(B) $60 \mathrm{MPa}$(C) $80 \mathrm{MPa}$(D) $120 \mathrm{MPa}$
3. 有一懸臂梁,其長度為 $\mathrm{L}$ ,全部受均佈載重 $\mathrm{W}$ ,則梁中最大彎矩為何?(A) $\mathrm{WL}^{2} / 8$(B) $\mathrm{WL}^{2} / 4$(C) $\mathrm{WL}^{2} / 2$(D) $\mathrm{WL}^{2}$
4. 如右圖所示,一木箱 W 重達 $300 \mathrm{~N}$ 置於水平地面,受一拉力 $\mathrm{P} = 100 \mathrm{~N}$ 。若木箱與地面靜摩擦力係數為 0.3,動摩擦力係數為 0.25,則接觸面摩擦力大小為何?(A) $60 \mathrm{~N}$(B) $72 \mathrm{~N}$(C) $90 \mathrm{~N}$(D) $108 \mathrm{~N}$
5. 有一力F對某點之彎矩為M,若將力F沿其作用線移動,則M值會如何變化?(A)變大(B)變小(C)不變(D)變為零
6. $1 \mathrm{kPa} 、 100 \mathrm{~Pa}$ 及 $10000 \mathrm{mPa}$ 三者壓力值大小關係為何?(A) $1 \mathrm{kPa} > 100 \mathrm{~Pa} > 10000 \mathrm{mPa}$(B) $10000 \mathrm{mPa} > 100 \mathrm{~Pa} = 1 \mathrm{kPa}$(C) $10000 \mathrm{mPa} > 100 \mathrm{~Pa} > 1 \mathrm{kPa}$(D) $1 \mathrm{kPa} > 100 \mathrm{~Pa} = 10000 \mathrm{mPa}$
7. 兩共點力分別為 $6 \mathrm{~N}$ 與 $8 \mathrm{~N}$ ,其合力大小的最大值與最小值之差為何?(A) $2 \mathrm{~N}$(B) $10 \mathrm{~N}$(C) $12 \mathrm{~N}$(D) $14 \mathrm{~N}$
8. 如右圖所示,有一重 $600 \mathrm{~N}$ 之球體置於兩光滑斜面間,斜面與水平夾角分別為 $30^{\circ}$ 與 $60^{\circ}$ ,試求 $30^{\circ}$ 斜面之反力為何?(A) $300 \mathrm{~N}$(B) $300 \sqrt{3} \mathrm{~N}$(C) $600 \mathrm{~N}$(D) $600 \sqrt{3} \mathrm{~N}$
9. 有一矩形斷面,底邊寬 $6 \mathrm{~cm}$ 、高 $4 \mathrm{~cm}$ ,其對形心軸之極慣性矩為何?(A) $26 \mathrm{~cm}^{4}$(B) $32 \mathrm{~cm}^{4}$(C) $72 \mathrm{~cm}^{4}$(D) $104 \mathrm{~cm}^{4}$
10. 某三維空間有 A、B、C、D 非共點也非平行的 4 個力,若 4 個力達平衡,可列出幾個獨立的平衡方程式?(A) 3 個(B) 4 個(C) 6 個(D) 8 個
11. 有關力矩與力偶之敘述,下列何者正確?(A)力偶矩的大小與轉動中心位置無關(B)力矩的大小與轉動中心位置無關(C)力偶為純量,其單位與力矩不同(D)只要有力,就一定會產生力矩
12. 如右圖所示之T型斷面,其形心到底部的距離為何?(A) 5(B) 6(C) 7(D) 8
13. 桁架結構中,若某一節點僅連接兩根不共線桿件且該節點未受外力,下列敘述何者正確?(A) 兩桿件均為零力桿(B) 兩桿件受力相等(C) 兩桿件受力方向相同(D) 該節點不穩定
14. 有一矩形斷面,底邊寬 $4 \mathrm{~cm}$ 、高 $6 \mathrm{~cm}$ ,其對底邊之慣性矩為何?(A) $72 \mathrm{~cm}^{4}$(B) $144 \mathrm{~cm}^{4}$(C) $288 \mathrm{~cm}^{4}$(D) $576 \mathrm{~cm}^{4}$
15. 有一銅桿長 $2 \mathrm{~m}$ ,受拉力後伸長 $2 \mathrm{~mm}$ ,則其縱向應變為何?(A) 0.0001(B) 0.001(C) 0.01(D) 1
16. 如右圖所示,有一長 $4 \mathrm{~m}$ 、重 $200 \mathrm{~N}$ 的均勻梯子,梯子頂部靠於光滑牆面,梯子底部距牆 $2.4 \mathrm{~m}$ ,呈靜止狀態,試求牆面反力為何?(A) $75 \mathrm{~N}$(B) $100 \mathrm{~N}$(C) $150 \mathrm{~N}$(D) $200 \mathrm{~N}$
17. 有一桿件長 $2 \mathrm{~m}$ 、斷面積 $100 \mathrm{~mm}^{2}$ ,受 $20 \mathrm{kN}$ 拉力,若彈性模數 $\mathrm{E} = 200 \mathrm{GPa}$ ,則伸長量為何?(A) $0.5 \mathrm{~mm}$(B) $1 \mathrm{~mm}$(C) $2 \mathrm{~mm}$(D) $4 \mathrm{~mm}$
18. 下列何者為楊氏模數 (Young's Modulus) 之定義?(A) 剪應力/剪應變(B) 正向應力/正向應變(C) 側向應變/縱向應變(D) 應力/時間
19. 木製書櫃擺放書籍後長年未再移動,支撐書籍的木板經長年累積產生變形,此現象稱之為何?(A) 鬆弛(B) 疲勞(C) 脆化(D) 潛變
20. 某材料受拉時縱向應變為0.002,若蒲松比為0.3,則其橫向應變(絕對值)為何?(A) 0.0006(B) 0.001(C) 0.003(D) 0.006
21. 有關梁中立面 (Neutral Surface) 之敘述,下列何者有誤?(A) 中立面與梁橫截面之相交線稱為中立軸 (Neutral Axis)(B) 中立面與梁縱截面之相交線稱為彈性曲線 (Elastic Curve)(C) 梁有一軸受純彎矩,使軸產生彎曲狀態,則其中立面上所受應力應為零(D) 梁因彎曲應力破壞時,其破壞必發生於中立面
22. 當外力作用使材料產生變形,且外力去除後變形仍保留,此種特性稱之為何?(A) 塑性(B) 剛性(C) 動性(D) 彈性
23. 有一矩形梁受彎矩作用,若梁斷面高度增加為2倍、寬度不變,其彎矩強度變為原來的幾倍?(A) 1(B) 2(C) 4(D) 8
24. 材料之彈性係數 $\mathrm{E} = 200 \mathrm{GPa}$ ,蒲松比 $\nu = 0.25$ ,則其剪力彈性係數 $\mathrm{G}$ 為何?(A) $80 \mathrm{GPa}$(B) $100 \mathrm{GPa}$(C) $125 \mathrm{GPa}$(D) $150 \mathrm{GPa}$
25. 有關梁的剪力V與彎矩M之關係,下列敘述何者有誤?(A) 剪力為零處,彎矩必有極值(B) 均佈載重強度為剪力圓之斜率(C) 剪力圓面積等於彎矩之差值(D) 集中力矩會造成剪力圓發生跳躍
26. 在一般結構鋼的拉伸試驗中,若應力幾乎不再增加,但應變仍持續增加,此時之應力稱之為何?(A) 降伏應力(B) 比例極限(C) 極限應力(D) 破壞應力
27. 脆性材料在拉伸試驗中,通常在何處發生斷裂?(A)產生明顯頭縮後(B)幾乎無預警且無明顯變形下(C)降伏點處(D)比例限度處
28. 有關力偶之敘述,下列何者有誤?(A)可用一單力平衡一力偶(B)不會產生任何直線位移(C)只產生轉動效果(D)力偶可在其作用之平面上移動至任一位置
29. 最大剪應力作用之平面上,其正向應力為何?(A)零(B)平均正向應力(C)與最大主應力相同 (D)與最小主應力相同
30. 有一矩形梁,梁內最大剪力為V,則在矩形斷面之何處會發生最大橫向剪應力?(A)上邊緣(B)下邊緣(C)中立軸(D) 4個角隅處
31. 下列何者為懸臂梁之危險斷面?(A)距自由端1/4處(B)固定端處(C)自由端處(D)中點
32. 一物體受同一平面上不平行之3個力同時作用而保持平衡時,其必要條件為何?(A) 3個力作用線延伸交於一點(B) 3個力大小相等(C) 1個力之作用線穿過其他2個力之作用線 (D) 3個力之方向相同
33. 下列何者為無因次量(Dimensionless Quantity)?(A)慣性矩(B)應變(C)應力(D)彎矩
34. 相同材料之矩形梁,下列何種斷面尺寸可承受最大彎矩?(A)寬 $11 \mathrm{~cm} \times$ 高 $19 \mathrm{~cm}$ (B)寬 $10 \mathrm{~cm} \times$ 高 $25 \mathrm{~cm}$ (C)寬 $9 \mathrm{~cm} \times$ 高 $26 \mathrm{~cm}$ (D)寬 $15 \mathrm{~cm} \times$ 高 $16 \mathrm{~cm}$
35. 下列何者具有方向性?(A)質量(B)能量(C)功率(D)動量
36. 有關摩擦力之敘述,下列何者有誤?(A)最大靜摩擦力大於動摩擦力(B)物體不動時,受力愈大摩擦力也愈大(C)最大靜摩擦力與接觸面大小成正比(D)靜摩擦力與物體受力方向相反
37. 依構件之力學特性而言,繩索可承受下列何種力?(A)拉力及壓力(B)拉力及彎矩(C)壓力及彎矩(D)僅可承受拉力
38. 彎矩圖上任一點之切線斜率為下列何者?(A)載重(B)剪力(C)彎矩(D)彎矩差
39. 物件因持續受到動態變化的應力而造成結構劣化,此現象稱之為何?(A)降伏(B)潛變(C)鬆弛(D)疲勞
40. 有一簡支梁長度為L,梁中點承受一集中載重為P,試求梁中最大彎矩為何?(A) PL/8(B) PL/4(C) PL/2(D) PL
41. 有一均質等向性材料之桿件,其材料線膨脹係數為 $\alpha = 50 \times 10^{-6} / {}^{\circ}\mathrm{C}$,當溫度均勻升高 $40^{\circ}\mathrm{C}$ 後,試求此溫升造成之線應變為何?(A) $1 \times 10^{-3}$(B) $2 \times 10^{-3}$(C) $4 \times 10^{-4}$(D) $5 \times 10^{-4}$
42. 有一承受均佈載重之梁,下列敘述何者有誤?(A)對於簡支梁,其兩端點之彎矩為零(B)梁之彎矩差值,可由剪力圖上之面積求得(C)對於懸臂梁,在固定端彎矩最大(D)剪力為零的點,彎矩亦為零
43. 一個物體被施加作用力時,受到的力與所產生形變量之間的比值,表示材料或結構抵抗形變的能力,此能力稱之為何?(A)楊氏模數(B)剪力彈性模數(C)勁度(D)柔度
44. 如右圖所示之桁架,其BD桿件之內力為何?(A) $10\mathrm{kN}$ (拉力)(B) $10\mathrm{kN}$ (壓力)(C) $10\sqrt{2}\mathrm{kN}$ (拉力)(D) $10\sqrt{2}\mathrm{kN}$ (壓力)
45. 如右圖所示,有一物體其重量為W,由一懸臂梁AB及一繩索BC所支承,若梁及繩索自重皆忽略不計,則下列何者為梁AB之自由體圖?(A)(B)(C)(D)
46. 如右圖所示,有一懸臂梁承受載重,其承受最大彎矩之斷面發生在何處?(A) A(B) B(C) C(D) D
47. 如右圖所示,有一單拉試驗之應力-應變圖,試求其降伏應變為何?(A) 0.0012(B) 0.00125(C) 0.0013(D) 0.00135