《机械基础》直杆的基本变形-知识点训练 河南省机电与机制类专业 考纲百套卷 第5卷（原卷版+答案版）

编写说明：《机电与机制类考纲百套卷》，是依据《河南省中等职业学校毕业生对口升学考纲机电与机制类专业》编写，本套试卷共100份由三个部分组成。第一部分是根据考纲的要求编写的知识点训练卷，每个考点1-4份训练卷共68份；第二部分是常考题训练卷，每门课程4-6份训练卷共20份；第三个部分是专业综合训练卷，参考历年来机电与机制类专业知识真题试卷，编写的12份专业综合训练卷。 本试卷是《机电与机制类考纲百套卷考纲百套卷》的第5卷，按课程1.机械基础—3.直杆的基本变形的八点范围要求编写。其要求是： (1) 了解机械零件承载能力的概念和杆件变形的基本形式。 (2) 熟练掌握拉伸和压缩的概念及拉伸和压缩时的内力、应力的计算。 (3) 掌握低碳钢拉伸和压缩时的过程和力学性能，了解铸铁拉伸和压缩时的力学性能。 (4) 了解许用应力与安全系数，熟练掌握拉伸与压缩的强度条件及其应用。 (5) 了解剪切和挤压的概念。 (6) 了解扭转的概念；掌握圆轴扭转时横截面上切应力的分布规律。 (7) 了解直梁弯曲、剪力、弯矩的概念及梁的基本形式；掌握纯弯曲时横截面上正应力的分布规律。 (8) 了解组合变形的概念。 河南省《机电与机制类考纲百套卷》 第5卷 机械基础 3.直杆的基本变形 知识点训练卷 考试时间60分钟 满分100分 班级 姓名 学号 成绩 1、 单项选择题（本大题共16小题，每小题2分，共32分。每小题只有一个选项是正确的） 1. 低碳钢拉伸的力学性能，出现最大拉应力的阶段是（ ） A. 弹性阶段 B. 屈服阶段 C. 强化阶段 D. 缩颈阶段 2. 在梁的弯曲过程中，距横截面中性轴最远处的正应力为（ ） A. 最大值 B. 最小值 C. 零 D. 无法确定 3. 拉(压)变形时横截面上只有（ ） A. 正应力 B. 切应力 C. 即有切应力又有正应力 D. 应力为零 4. 构件的许用应力[σ]是保证构件安全工作的（ ） A. 最高工作应力 B. 最低工作应力 C. 平均工作应力 D. 最低破坏应力 5. 如图，AB 杆一端受力P 作用，杆内截面上的内力等于（ ） A. 0 B. P/2 C. P D. 2P 6. 胡克定律适用的范围是：应力值不能超过（ ） A. 比例极限 B. 弹性极限 C. 屈服极限 D. 强度极限 7. 图示木榫接头，左右两部分形状完全一样，当受F 力作用时，接头的剪切面积等于 （ ） A. ab B. cb C. lb D. lc 8. 安全销在机器超载时，先行破坏其销所受的应力超过（ ） A. 抗拉强度极限 B. 抗剪强度极限 C. 抗扭强度极限 D. 抗弯强度极限 9. 圆轴扭转时，同一圆周上的切应力大小（ ） A. 全相同 B. 全不同 C. 部分相同 D. 无法确定 10. 机械传动轴产生的变形主要是（ ） A. 拉压 B. 扭转 C. 剪切 D. 弯曲 11. 空心圆截面杆扭转时横截面上的切应力分布如图所示，试找出正确的分布图（ ） 12. 弯曲变形的特点是（ ） A. 受到垂直轴线的力，轴线发生弯曲 B. 受到扭力 C. 受到拉力 D. 轴线发生扭曲 13. 一端为固定铰支座，另一端为活动铰支座的梁，称为（ ） A. 简支梁 B. 外伸梁 C. 悬臂梁 D. 都不是 14. 当梁的纵向对称平面内只有力偶作用时，梁将产生（ ） A. 平面弯曲 B. 一般弯曲 C. 纯弯曲 D. 扭转变形 15. 图示圆截面悬臂梁，若其他条件不变，而直径增加一倍，则其最大正应力是原来的______倍。（ ） A. 1/8 B. 8 C. 2 D. 1/2 16. 低碳钢拉伸时，其弹性模量最大的阶段是（ ） A. 弹性阶段 B. 屈服阶段 C. 强化阶段 D. 缩颈阶段 2、 推断题（本大题共15小题，每小题2分，共30分。正确的打“√”，错误的打“×”） 1. 低碳钢在整个拉伸试验阶段，屈服阶段的变形量比弹性阶段的变形量大。（ ） 2. 在零件发生剪切变形的同时，不会产生挤压变形。（ ） 3. 交变应力作用下的疲劳破坏与静应力作用下的破坏是相同的。（ ） 4. 保证构件安全工作的应力是许用应力。（ ） 5. 一杆件的两端受两个大小相等、方向相反的外力作用而平衡，因外力的合力为零，所以各处的轴力也为零。（ ） 6. 安全系数一定大于等于1。（ ） 7. 在构件上有多个面积相同的剪切面，当材料一定时，若校核该构件的剪切强度则只对剪力较大的剪切面进行校核即可。（ ） 8. 为简化计算，挤压时无论零件间的实际挤压面形状如何，其计算挤压面积总是假定为 平面。（ ） 9. 剪切和挤压同时产生，所以构件强度只需剪切强度校核即可。（ ） 10. 挤压变形实际就是轴向压缩变形。（ ） 11. 在截面面积相等的情况下，空心圆轴比实心圆轴的强度大、刚性好。（ ） 12. 在集中力偶所在的截面上，弯矩图上将出现突变，且变化量等于该集中力偶的矩。 （ ） 13. 弯曲正应力的最大值出现在距中性轴最远处。（ ） 14. 在集中力所在的截面上，弯矩图上将出现转折。（ ） 15. 在集中力所在的截面上，剪力图上将出现突变，且变化量等于该集中力的大小。（ ） 3、 名词说明题（本大题共2小题，每小题4分，共8分） 1. 弹性变形 2. 剪力 4、 简答题(本大题共1小题，共10分) 1. 简述圆轴扭转时横截面上的应力及分布规律。 5、 计算题(本大题共2小题，每小题10分，共20分) 1. 图为一支架，杆AB 为圆钢，横截面积为600mm², 许用应力 为[1]=160MPa, 杆 BC为正方形横截面的木杆，横截面积为10000mm², 许用应力为[₂]= 8MPa, 在铰接处承受铅垂载荷P 的作用，已知P=30kN，若不计自重，试校核钢杆与木杆 的强度。 2. 如图所示，中段开槽的直杆，作用轴向载荷F=20kN，已知h= 25mm，h0=10mm，b=20mm， 许用应力[]=100MPa，试校核杆的强度。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 编写说明：《机电与机制类考纲百套卷》，是依据《河南省中等职业学校毕业生对口升学考纲机电与机制类专业》编写，本套试卷共100份由三个部分组成。第一部分是根据考纲的要求编写的知识点训练卷，每个考点1-4份训练卷共68份；第二部分是常考题训练卷，每门课程4-6份训练卷共20份；第三个部分是专业综合训练卷，参考历年来机电与机制类专业知识真题试卷，编写的12份专业综合训练卷。 本试卷是《机电与机制类考纲百套卷考纲百套卷》的第5卷，按课程1.机械基础—3.直杆的基本变形的八点范围要求编写。其要求是： (1) 了解机械零件承载能力的概念和杆件变形的基本形式。 (2) 熟练掌握拉伸和压缩的概念及拉伸和压缩时的内力、应力的计算。 (3) 掌握低碳钢拉伸和压缩时的过程和力学性能，了解铸铁拉伸和压缩时的力学性能。 (4) 了解许用应力与安全系数，熟练掌握拉伸与压缩的强度条件及其应用。 (5) 了解剪切和挤压的概念。 (6) 了解扭转的概念；掌握圆轴扭转时横截面上切应力的分布规律。 (7) 了解直梁弯曲、剪力、弯矩的概念及梁的基本形式；掌握纯弯曲时横截面上正应力的分布规律。 (8) 了解组合变形的概念。 河南省《机电与机制类考纲百套卷》 第5卷 机械基础 3.直杆的基本变形 知识点训练卷 考试时间60分钟 满分100分 班级 姓名 学号 成绩 1、 单项选择题（本大题共16小题，每小题2分，共32分。每小题只有一个选项是正确的） 1. 低碳钢拉伸的力学性能，出现最大拉应力的阶段是（ ） A. 弹性阶段 B. 屈服阶段 C. 强化阶段 D. 缩颈阶段 【答案】D 2. 在梁的弯曲过程中，距横截面中性轴最远处的正应力为（ ） A. 最大值 B. 最小值 C. 零 D. 无法确定 【答案】A 3. 拉(压)变形时横截面上只有（ ） A. 正应力 B. 切应力 C. 即有切应力又有正应力 D. 应力为零 【答案】A 4. 构件的许用应力[σ]是保证构件安全工作的（ ） A. 最高工作应力 B. 最低工作应力 C. 平均工作应力 D. 最低破坏应力 【答案】A 5. 如图，AB 杆一端受力P 作用，杆内截面上的内力等于（ ） A. 0 B. P/2 C. P D. 2P 【答案】C 6. 胡克定律适用的范围是：应力值不能超过（ ） A. 比例极限 B. 弹性极限 C. 屈服极限 D. 强度极限 【答案】A 7. 图示木榫接头，左右两部分形状完全一样，当受F 力作用时，接头的剪切面积等于 （ ） A. ab B. cb C. lb D. lc 【答案】C 8. 安全销在机器超载时，先行破坏其销所受的应力超过（ ） A. 抗拉强度极限 B. 抗剪强度极限 C. 抗扭强度极限 D. 抗弯强度极限 【答案】B 9. 圆轴扭转时，同一圆周上的切应力大小（ ） A. 全相同 B. 全不同 C. 部分相同 D. 无法确定 【答案】A 10. 机械传动轴产生的变形主要是（ ） A. 拉压 B. 扭转 C. 剪切 D. 弯曲 【答案】A 11. 空心圆截面杆扭转时横截面上的切应力分布如图所示，试找出正确的分布图（ ） 【答案】C 12. 弯曲变形的特点是（ ） A. 受到垂直轴线的力，轴线发生弯曲 B. 受到扭力 C. 受到拉力 D. 轴线发生扭曲 【答案】A 13. 一端为固定铰支座，另一端为活动铰支座的梁，称为（ ） A. 简支梁 B. 外伸梁 C. 悬臂梁 D. 都不是 【答案】A 14. 当梁的纵向对称平面内只有力偶作用时，梁将产生（ ） A. 平面弯曲 B. 一般弯曲 C. 纯弯曲 D. 扭转变形 【答案】C 15. 图示圆截面悬臂梁，若其他条件不变，而直径增加一倍，则其最大正应力是原来的______倍。（ ） A. 1/8 B. 8 C. 2 D. 1/2 【答案】A 16. 低碳钢拉伸时，其弹性模量最大的阶段是（ ） A. 弹性阶段 B. 屈服阶段 C. 强化阶段 D. 缩颈阶段 【答案】A 2、 推断题（本大题共15小题，每小题2分，共30分。正确的打“√”，错误的打“×”） 1. 低碳钢在整个拉伸试验阶段，屈服阶段的变形量比弹性阶段的变形量大。（ ） 【答案】√ 2. 在零件发生剪切变形的同时，不会产生挤压变形。（ ） 【答案】× 3. 交变应力作用下的疲劳破坏与静应力作用下的破坏是相同的。（ ） 【答案】× 4. 保证构件安全工作的应力是许用应力。（ ） 【答案】√ 5. 一杆件的两端受两个大小相等、方向相反的外力作用而平衡，因外力的合力为零，所以各处的轴力也为零。（ ） 【答案】× 6. 安全系数一定大于等于1。（ ） 【答案】× 7. 在构件上有多个面积相同的剪切面，当材料一定时，若校核该构件的剪切强度则只对剪力较大的剪切面进行校核即可。（ ） 【答案】√ 8. 为简化计算，挤压时无论零件间的实际挤压面形状如何，其计算挤压面积总是假定为 平面。（ ） 【答案】√ 9. 剪切和挤压同时产生，所以构件强度只需剪切强度校核即可。（ ） 【答案】× 10. 挤压变形实际就是轴向压缩变形。（ ） 【答案】× 11. 在截面面积相等的情况下，空心圆轴比实心圆轴的强度大、刚性好。（ ） 【答案】√ 12. 在集中力偶所在的截面上，弯矩图上将出现突变，且变化量等于该集中力偶的矩。 （ ） 【答案】√ 13. 弯曲正应力的最大值出现在距中性轴最远处。（ ） 【答案】√ 14. 在集中力所在的截面上，弯矩图上将出现转折。（ ） 【答案】√ 15. 在集中力所在的截面上，剪力图上将出现突变，且变化量等于该集中力的大小。（ ） 【答案】√ 3、 名词说明题（本大题共2小题，每小题4分，共8分） 1. 弹性变形 【答案】 物体受外力作用时，就会产生变形，如果将外力去除后，物体能够完全恢复它原来的形状和尺寸。 2. 剪力 【答案】 剪切时剪切面上的内力。 4、 简答题(本大题共1小题，共10分) 1. 简述圆轴扭转时横截面上的应力及分布规律。 【答案】 在横截面上没有正应力，只有垂直于半径的切应力。横截面上任一点的切应力与该横截面上的扭矩成正比，与该点所在圆周的半径成正比，方向与过该点的半径垂直，最大切应力在外边缘处（半径最大）。 5、 计算题(本大题共2小题，每小题10分，共20分) 1. 图为一支架，杆AB 为圆钢，横截面积为600mm², 许用应力 为[1]=160MPa, 杆 BC为正方形横截面的木杆，横截面积为10000mm², 许用应力为[₂]= 8MPa, 在铰接处承受铅垂载荷P 的作用，已知P=30kN，若不计自重，试校核钢杆与木杆 的强度。 【答案】 取B点为研究对象，画其受力图如图所示 建立直角坐标系Bxy, 列平衡方程求解。由 =0 FAB×sin45⁰-P=0 得 FAB=P/sin45⁰=30kN/0.707=42.43kN (拉力) =0 FBC-FAB×cos45⁰=0 得 FBC=FAB×cos45⁰=42.43kN×0.707=30kN (压力) (3)校核 AB 杆的强度 (4)校核BC 杆的强度1 强度满足。 2. 如图所示，中段开槽的直杆，作用轴向载荷F=20kN，已知h= 25mm，h0=10mm，b=20mm， 许用应力[]=100MPa，试校核杆的强度。 【答案】 计算轴力。用截面法求得杆中各截面的轴力为 FN=F=20kN（压力） 求横截面面积。该杆实体段面积（1-1截面）A1，开槽段的面积（2-2截面）A2，很明显A2较小，故开槽段2-2截面处的正应力较大，为危险截面。A2的大小为 A2=(h-h0)b=(25-10)×20mm2=300mm2 校核AB杆的强度 （受拉） 强度满足。 学科网（北京）股份有限公司 $$