《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6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6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6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. 圆轴扭转，横截面上（ ） A. 只有正应力 B. 既有正应力又有切应力 C. 只有切应力 D. 没有应力 2. 材料力学中求内力的普遍方法是（ ） A. 几何法 B. 解析法 C. 投影法 D. 截面法 3. 用低碳钢做拉伸实验时，强度极限指标为（ ） A. 50MPa B. 200MPa C. 240MPa D. 400MPa 4. 轴向拉压杆件危险截面是_________的横截面。（ ） A. 轴力最大 B. 正应力最大 C. 面积最小 D. 位移最大 5. A、B是两根相同材料的直杆，所受拉力相同，A 杆长度是 B 杆长度的2倍，A 杆截面积是 B 杆的2倍，则 A 杆的变形量是 B 杆变形量的_________倍。（ ） A. 1 B. 1/2 C. 2 D. 4 6. 在垂直于杆件轴线方向受到一对大小相等、方向相反、作用线相距很近的力作用时，杆件 发生__________变形。（ ） A. 弯曲 B. 扭转 C. 拉伸或压缩 D. 剪切 7. 在校核材料的剪切和挤压强度时，当其中有一个超过许用值时，强度就（ ） A. 不够 B. 足够 C. 无法判断 D. 无关 8. 当圆轴传递的功率不变时（ ） A. 改变轴转速能改变扭矩大小 B. 改变轴转速对轴强度没有影响 C. 减少轴转速，轴扭矩减少 D. 减少轴转速增加刚度 9. 圆轴扭转时，横截面上所受的载荷是（ ） A. 一对等值、反向、距离很近的横向力 B. 一个轴向力 C. 一对力偶 D. 一个垂直于轴线的横向力 10. 实心圆轴扭转，其他条件不变，如果圆轴的直径增大一倍，那么最大切应力与原来最大切应力之比是（ ） A. 4 B. 1/4 C. 8 D. 1/8 11. 在垂直于杆件轴线的横向力，或在作用于包含杆轴的纵向平面内的一对大小相等、方向相 反的力偶作用下，杆件发生_______变形。（ ） A. 弯曲 B. 扭转 C. 拉伸或压缩 D. 剪切 12. 平面弯曲时，梁上的外力或力偶均作用在梁的（ ） A. 轴线上 B. 纵向对称面内 C. 轴面内 D. 都不对 13. 在梁中，有集中力偶作用的截面上（ ） A. 剪力有突变 B. 剪力为零 C. 弯矩有突变 D. 弯矩为零 14. 横截面在图示 M 弯矩作用下（ ） A. 上缘受压、下缘受拉 B. 下缘受压、上缘受拉 C. 上下缘都受拉 D. 上下缘都受压 15. 如图所示，截面积相等的四根梁，抗弯截面系数最大的是（ ） 16. 在梁弯曲时，梁横截面上除了正应力外，还存在（ ） A. 剪切力 B. 切应力 C. 弯矩 D. 扭矩 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. 工程中受剪切变形的典型零件有很多，如搅拌器的搅拌轴。（ ） 2. 圆轴扭转时，横截面上的切应力从轴心到轴边缘越来越大。（ ） 3. 横截面相同的杆件，长度越长，抵抗弯曲变形的能力越大。（ ） 4. 材料的屈服点越低，则允许的工作应力越高。（ ） 5. 长度和截面积相同、材料不同的两直杆受相同的轴向外力作用，则两杆的内力相同，正应力也相同，线应变却不相同。（ ） 6. 若在构件上作用有两个大小相等、方向相反、相互平行的外力，则此构件一定产生剪切 变形。（ ） 7. 剪切面通常与外力方向平行，挤压面通常与外力方向垂直。（ ） 8. 挤压力同样是一种内力。（ ） 9. 在进行挤压强度计算时，挤压计算面积均按实际接触面积计算。（ ） 10. 一般构件发生剪切变形的同时存在着挤压变形。（ ） 11. 纯弯曲的梁，横截面上只有剪力，没有弯矩。（ ） 12. 从弯曲正应力强度考虑，在矩形、圆形及工字形截面中，以工字形截面最为合理。 （ ） 13. 弯曲正应力在横截面上是均匀分布的。（ ） 14. 在集中力偶所在的截面上，剪力图上将出现突变。（ ） 15. 若在一段梁上没有载荷，则该段梁上的剪力图为水平直线。（ ） 3、 名词说明题（本大题共2小题，每小题4分，共8分） 1. 塑性变形 2. 中性轴 4、 简答题(本大题共1小题，共10分) 1. 梁弯曲时横截面上正应力的分布规律。 5、 计算题(本大题共2小题，每小题10分，共20分) 1. 如图所示，空心圆截面杆的外径 D=20mm，内径 d=15mm，承受轴向载荷 F=20kN 的作用，材料屈服极限σs=235MPa，安全系数n=1.5，试校核杆的强度。 2. 在图所示结构中，假设AB杆为刚体，CD杆的截面面积A=5cm²，材料的许用应力[]=150MPa 。B点承受载荷F=40kN时，试校核 CD 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6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6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. 圆轴扭转，横截面上（ ） A. 只有正应力 B. 既有正应力又有切应力 C. 只有切应力 D. 没有应力 【答案】C 2. 材料力学中求内力的普遍方法是（ ） A. 几何法 B. 解析法 C. 投影法 D. 截面法 【答案】D 3. 用低碳钢做拉伸实验时，强度极限指标为（ ） A. 50MPa B. 200MPa C. 240MPa D. 400MPa 【答案】D 4. 轴向拉压杆件危险截面是_________的横截面。（ ） A. 轴力最大 B. 正应力最大 C. 面积最小 D. 位移最大 【答案】B 5. A、B是两根相同材料的直杆，所受拉力相同，A 杆长度是 B 杆长度的2倍，A 杆截面积是 B 杆的2倍，则 A 杆的变形量是 B 杆变形量的_________倍。（ ） A. 1 B. 1/2 C. 2 D. 4 【答案】A 6. 在垂直于杆件轴线方向受到一对大小相等、方向相反、作用线相距很近的力作用时，杆件 发生__________变形。（ ） A. 弯曲 B. 扭转 C. 拉伸或压缩 D. 剪切 【答案】D 7. 在校核材料的剪切和挤压强度时，当其中有一个超过许用值时，强度就（ ） A. 不够 B. 足够 C. 无法判断 D. 无关 【答案】A 8. 当圆轴传递的功率不变时（ ） A. 改变轴转速能改变扭矩大小 B. 改变轴转速对轴强度没有影响 C. 减少轴转速，轴扭矩减少 D. 减少轴转速增加刚度 【答案】A 9. 圆轴扭转时，横截面上所受的载荷是（ ） A. 一对等值、反向、距离很近的横向力 B. 一个轴向力 C. 一对力偶 D. 一个垂直于轴线的横向力 【答案】C 10. 实心圆轴扭转，其他条件不变，如果圆轴的直径增大一倍，那么最大切应力与原来最大切应力之比是（ ） A. 4 B. 1/4 C. 8 D. 1/8 【答案】D 11. 在垂直于杆件轴线的横向力，或在作用于包含杆轴的纵向平面内的一对大小相等、方向相 反的力偶作用下，杆件发生_______变形。（ ） A. 弯曲 B. 扭转 C. 拉伸或压缩 D. 剪切 【答案】A 12. 平面弯曲时，梁上的外力或力偶均作用在梁的（ ） A. 轴线上 B. 纵向对称面内 C. 轴面内 D. 都不对 【答案】B 13. 在梁中，有集中力偶作用的截面上（ ） A. 剪力有突变 B. 剪力为零 C. 弯矩有突变 D. 弯矩为零 【答案】C 14. 横截面在图示 M 弯矩作用下（ ） A. 上缘受压、下缘受拉 B. 下缘受压、上缘受拉 C. 上下缘都受拉 D. 上下缘都受压 【答案】A 15. 如图所示，截面积相等的四根梁，抗弯截面系数最大的是（ ） 【答案】A 16. 在梁弯曲时，梁横截面上除了正应力外，还存在（ ） A. 剪切力 B. 切应力 C. 弯矩 D. 扭矩 【答案】B 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. 工程中受剪切变形的典型零件有很多，如搅拌器的搅拌轴。（ ） 【答案】× 2. 圆轴扭转时，横截面上的切应力从轴心到轴边缘越来越大。（ ） 【答案】√ 3. 横截面相同的杆件，长度越长，抵抗弯曲变形的能力越大。（ ） 【答案】× 4. 材料的屈服点越低，则允许的工作应力越高。（ ） 【答案】× 5. 长度和截面积相同、材料不同的两直杆受相同的轴向外力作用，则两杆的内力相同，正应力也相同，线应变却不相同。（ ） 【答案】√ 6. 若在构件上作用有两个大小相等、方向相反、相互平行的外力，则此构件一定产生剪切 变形。（ ） 【答案】× 7. 剪切面通常与外力方向平行，挤压面通常与外力方向垂直。（ ） 【答案】√ 8. 挤压力同样是一种内力。（ ） 【答案】× 9. 在进行挤压强度计算时，挤压计算面积均按实际接触面积计算。（ ） 【答案】× 10. 一般构件发生剪切变形的同时存在着挤压变形。（ ） 【答案】√ 11. 纯弯曲的梁，横截面上只有剪力，没有弯矩。（ ） 【答案】× 12. 从弯曲正应力强度考虑，在矩形、圆形及工字形截面中，以工字形截面最为合理。 （ ） 【答案】√ 13. 弯曲正应力在横截面上是均匀分布的。（ ） 【答案】× 14. 在集中力偶所在的截面上，剪力图上将出现突变。（ ） 【答案】× 15. 若在一段梁上没有载荷，则该段梁上的剪力图为水平直线。（ ） 【答案】√ 3、 名词说明题（本大题共2小题，每小题4分，共8分） 1. 塑性变形 【答案】 材料在外力作用下产生形变，而在外力去除后，弹性变形部分消失，不能恢复而保留下来的的那部分变形。 2. 中性轴 【答案】 指的是梁的中性层和横截面的交线。在平面弯曲和斜弯曲情形下，横截面与应力平面的交线上各点的正应力值均为零，这条交线称为中性轴。 4、 简答题(本大题共1小题，共10分) 1. 梁弯曲时横截面上正应力的分布规律。 【答案】 沿截面宽度方向正应力相同；沿截面高度方向按直线规律变化，中性轴上各点正应力为零，离中性轴最远的点正应力最大，正应力与该点到中性轴的距离成正比。 5、 计算题(本大题共2小题，每小题10分，共20分) 1. 如图所示，空心圆截面杆的外径 D=20mm，内径 d=15mm，承受轴向载荷 F=20kN 的作用，材料屈服极限σs=235MPa，安全系数n=1.5，试校核杆的强度。 【答案】 分析危险截面杆的任意即为危险截面，呈圆环形，外径D=20mm，内径d=15mm。 用截面法计算轴力FN=F=20kN=20000N 计算许用应力[σ]=σs/ns=235MPa/1.5=156.7MPa 校核强度 杆的强度满足。 2. 在图所示结构中，假设AB杆为刚体，CD杆的截面面积A=5cm²，材料的许用应力[]=150MPa 。B点承受载荷F=40kN时，试校核 CD 杆的强度。 【答案】 取AB杆为研究对象，画其受力图如下图所示。 建立直角坐标系Axy，列平衡方程求解。由 ∑MA(F)=0 FCD×2a－F×3a=0 得 FCD=32F=32×40kN=60kN（拉力） 校核CD杆的强度 强度满足。 学科网（北京）股份有限公司 $$