《机械基础》第一章 专题二 力矩和力偶 45分钟专题训练（原题版+解析版）

- 安徽省省单独招生考试《机械基础》45分钟专题训练专辑，共30份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生进行全面、系统、快捷、高效的复习备考，掌握机械基础理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加装备制造类专业考试的考生。与本专辑配套的还有安徽省单独招生考试《电工电子技术及应用》《机械制图》45分钟专题训练专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 《机械基础》 第一章 构件的静力分析 专题二 力矩和力偶 时间：45分钟 总分：100分 班级 姓名 学号 成绩 一、选择题（本大题共16小题，每小题 2 分，共 32分） 1.下列情形中，属于力矩作用的是（ ）。 A、夯打地基 B、双手握方向盘 C、吊钩吊起重物 D、用手推开门 【答案】D 【解析】在力学上，在物体上施加一个力，使物体产生转动效应，称为力矩，A、C选项未产生转动，B选项中施加了两个力，故答案应选D选项。 2.国际单位制中力矩的单位是(　　) A、N.m或kN.m B、MPa C、℃ D、GPa 【答案】A 【解析】平面力对点的矩是一个代数量，它的绝对值等于力的大小与力臂的乘积，常用单位N.m或kN.m。 3.力矩正负规定：力使物体绕矩心（ ）转向时为正，反之为负。 A、顺时针 B、逆时针 C、固定 D、垂直 【答案】B 【解析】力使物体绕矩心逆时针转向时为正。 4. 下列情形中，力矩必为零的是（  ） A、力等于零或力通过矩心 B、力与力臂的乘积不为零 C、力不为零 D、力臂不为零 【答案】A 【解析】力矩的大小等于力的大小和力臂的乘积，故应选A选型。 5.力F使物体绕O点的转动效果，完全由(    )两个要素决定。 A、位置和大小 B、位置和转向 C、大小和转向 D、大小和位移 【答案】C 【解析】力F使物体绕O点的转动效果，由力矩的大小和使物体绕O点转动方向两个要素决定。 6.在力矩计算公式M=中，力臂r指的是(  ) A、力作用线的长度 B、矩心到力起点的距离 C、矩心到力作用线的垂直距离。 D、矩心到力终点的距离 【答案】C 【解析】力臂指的是矩心到力作用线的垂直距离。 7.两个大小相等、方向相反的平行力组成的力称为(　　) A．弯矩 B、力偶 C、力矩 D、力偶矩 【答案】B 【解析】由两个大小相等、方向相反的平行力组成的二力，称为力偶，力偶对物体的作用效应可用力偶矩来度量。 8.力偶的作用效果与（ ）有关。 A．矩心和力的大小 B、矩心和力偶臂的长短 C、力偶的作用面 D、力的大小和力偶臂的长短 【答案】D 【解析】力偶对物体的作用效应可用力偶矩来度量。力偶矩等于力偶中力的大小和力偶臂的乘积。 9、关于力矩和力偶矩正负的规定为（ ） A、逆时针转向为正，顺时针转向为负 B、顺时针转向为负，逆时针转向为负 C、以上都不对 D、无法确定 【答案】A 【解析】力矩和力偶矩的正负规定：逆时针转动时为正；反之为负。 10、力偶等效需要满足（ ） A．力偶矩大小相等 B、力偶转向相等 C、力偶作用面相同 D、力偶矩大小、转向、作用面相同 【答案】D 【解析】根据同平面内力偶的等效定理可知：在同一平面内的两个力偶，如果力偶矩相等，则两力偶彼此相等。故答案应选D选项。 11．下图所示四个力偶中，关于等效力偶组判定正确的是（ ） A．①和②，③和④ B、①和④，②和③ C、①和③，②和④ D、全部等效 【答案】B 【解析】根据力偶矩等于力偶中力的大小和力偶臂的乘积可知：①力偶矩=-36；②：36；③36；④：-36；故答案应选B选项。 12.将作用在刚体上的力平移到刚体的另一点，则（ ） A．作用效果不变 B、需加上一个力，才能等效 C、要与原力等效，必须加上一个力偶 D、以上都不对 【答案】C 【解析】根据力的平移定理可知：作用于刚体上的力，可以平移到刚体上任意一点，但必须附加一个力偶才能与原来的力等效，附加力偶的力偶矩等于原来的力对新作用点的力矩。 13.若使力偶矩的大小和方向不变，可以改变（ ） A、力的大小和力偶臂的长短 B、力的大小 C、力偶臂的长短 D、力或力偶臂的大小 【答案】A 【解析】根据力偶矩等于力偶中力的大小和力偶臂的乘积，可知应选A选项。 14.力偶对物体的转动作用与（ ）无关 A、力臂的大小 B、力的大小 C、矩心 D、力的转向 【答案】C 【解析】力偶对物体的作用效应可用力偶矩来度量力偶矩的正负由转向决定，力偶矩等于力偶中力的大小和力偶臂的乘积，故应选C选项。 15.在同平面内的两个力偶彼此等效，则力偶矩（ ） A、转向一致 B、大小一致 C、转向或大小一致 D、转向和大小一致 【答案】D 【解析】根据同平面内力偶的等效定理可知：作用在同一平面内的两个力偶，若它们的力偶矩相等（大小相等，转向相同），则这两个力偶彼此等效，故应选D选项。 16.如图所示攻螺纹，如在铰杠B点作用一个力F，将力F平移到C点，可与（ ）等效 A、一个力 B、一个力偶矩 C、一个力和一个力偶 D、一个力或一个力偶 【答案】C 【解析】由力的平移定理可知，可以将一个力替换成同平面内的一个力和一个力偶；反之，同一平面内的一个力和一个力偶也也可以用一个力来等效替换。 二、双项选择题（本题共4小题，每题3分，共12分） 1、下列关于力F对O点之矩和力偶对其作用面内任一点之矩的描述，正确的是（ ） A、都与矩心位置有关 B、都与矩心位置无关 C、力F对O点之矩与矩心位置有关 D、力偶对于作用面内任一点之矩与矩心位置无关 【答案】CD 【解析】力矩等于力的大小和矩心到力作用线的垂直距离的乘积，与矩心位置有关；力偶可以在其作用面任意移转，而不改变它对刚体的作用，与矩心位置无关，故应选CD选项。 2、力偶的作用效果与（ ）和（ ）有关。 A、力的大小 B、矩心 C、力臂的长短 D、力偶臂的长短 【答案】AD 【解析】力偶对物体的作用效应可用力偶矩来度量，力偶矩等于力偶中力的大小和力偶臂的乘积，故应选AD选项。 3、只要保持力偶矩大小和力偶的转动方向不变，可以同时改变力偶中（ ）和（ ），而不会改变力偶对刚体的作用。 A、力的大小 B、矩心 C、力臂的长短 D、力偶臂的长短 【答案】AD 【解析】根据力偶的等效条件可知：作用在同一平面内的两个力偶，若它们的力偶矩相等（大小相等，转向相同），则这两个力偶彼此等效。 4、如图所示，在刚体上A、B、C三点分别作用3个大小相等的力F1、F2、F3，则（ ） A、刚体转动 B、刚体上的力简化的最终结果是一个力偶 C、刚体上的力最终结果是一个力 D、杆体上的力简化的最终结果是一个力和一个力偶 【答案】AB 【解析】由图可知，F1和F3个力进行矢量合成后的合力与F2是一对大小相等、方向相反、相互平行的的力，故答案应选AB。 3、 填空题（本题共12小题，每空1分，合计24分） 1.力矩对物体的转动效果，由两个因素决定：一是_____________________；二是______________。当力的作用线通过矩心时，力矩为_______。 【答案】力的大小与力臂的乘积 力使物体绕矩心的转动方向 零 【解析】根据可知力矩对物体转动效果由力的大小与力臂的乘积和力使物体绕矩心的转动方向两个因素决定。当作用线通过矩心时，d=0，所以力矩为零。 2.在力学中，把作用在同一物体上的一对_______、_______、_______的平行力组成的力系称为力偶。 【答案】等值；反向；不共线。 【解析】本题主要考核力偶的概念。 3.力偶对物体作用的外效应是使物体产生______________。 【答案】转动运动 【解析】本题主要考核力偶对物体产生的外效应。 4.力F对O点的矩，不仅取决于________，还与________有关。 【答案】力的大小，矩心的位置 【解析】本题主要考核力矩的基本性质。 5.若将力F沿其作用线移动，________改变力对某一矩心的力矩。 【答案】不会 【解析】本题主要考核力矩的基本性质，因为力的大小、方向和力臂都没有改变，所以不会改变力对某一矩心的力矩。 6.由合力矩定理可知，平面汇交力系的________对平面内任一点之矩，等于________对于该点之矩的________。 【答案】合力；所有分力；代数和 【解析】本题主要考核“合力矩定理”的内容。 7.如下图所示，力F方向对O点的力矩=________。 【答案】 【解析】本题主要考核“合力矩定理”的内容：合力对平面上某点之矩等于力系中所有分力对同一点力矩的代数和。 8.作用在刚体上的力，可以_________移动到刚体上的一点，但同时必须附加一个力偶，这个附加力偶的矩等于__________________的矩。 【答案】平行；原来的力对新作用点 【解析】本题主要考核“力的平移定理”的内容。 9.在研究与力偶有关的问题时，只需要考虑力偶矩的_________和_________。 【答案】大小；转向 【解析】本题主要考核“力偶的基本性质”的内容，在同一平面内的两个力偶，如果转向相同、力偶矩相等，则两力偶彼此等效。 10、力偶对作用面内任一点之矩恒等于____________，而与______________无关。 【答案】力偶矩；矩心的位置 【解析】本题主要考核力偶的性质。 11、力偶对物体只产生转动效应，其转动效应用___________度量。 【答案】力偶矩 【解析】本题主要考核力偶的概念。 12、力偶对物体的转动效应取决于：___________、___________、___________这三个要素。 【答案】力偶矩的大小、力偶的转动方向与力偶的作用面的方位 【解析】本题主要考核力偶的概念 三、简答与计算题（本大题共4小题，共 32 分） 1.求下图所示简支梁上对各力对支座A的力矩，已知F1=2.5kN，F2=3kN，F3=8kN。（12分） 【答案】： 解：根据力矩的计算公式及及合力矩定理，各力对A点之矩为： 【解析】计算力矩时，必须注意正确地找出力臂的长度，正确地判断力矩的转向以便确定力矩的正负，同时还需注意取矩点在公式中的正确表达、力矩的单位等。 2.解释钳工用丝锥攻螺纹时，为何必须用双手均匀握住扳手两端，而且用力要相等，不能单手扳动扳手。（8分） 【答案】： 解：单手使用扳手时，扳手AB一端的力F与作用该点C的一个力和一个力偶矩等效，力偶使丝锥转动，力F会使丝锥产生折断。 3.如图说是直齿圆柱齿轮，受到啮合力F的作用。设F=1400N，压力角=20°，齿轮的节圆半径r=60mm，试计算力F对于轴心的力矩。（注：cos20°≈0.94）（12分） 【答案】： 解：计算力F对点O的力矩，可直接按力矩的定义求得，即 另外也可以根据合力矩定理，将力F分解为径向力Fr和圆周力Ft，由于径向力Fr通过矩心，则 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ - 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