《机械基础》任务三 直杆的基本变形 45分钟专题训练（原卷版+解析版）

编写说明：广西壮族自治区职教高考《机械基础》升学特训卷专辑，针对广西壮族自治区中职学校师生参加职教高考需求，结合广西壮族自治区的学生实际情况，并在编写过程中参考教育部职教高考试点省份山东省各专业大类考纲要求，设计的一套升学特训专辑。欢迎各位老师下载使用，并敬请给予宝贵建议。 《机械基础》 项目二： 工程力学基础 任务三 直杆的基本变形 时间：45分钟 总分：100分 班级 姓名 学号 成绩 一、单项选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分) 在每小题列出的四个备选答案中，只有一个是符合题目要求的，错选、多选均无分。 1.直杆在外力作用下发生的基本变形类型不包括 。（ ） A．拉伸与压缩 B． 剪切与挤压 C．弯曲变形 D．扭转与拉伸组合 2. 不是零件必须具备的特性。（ ） A．强度 B． 刚度 C．韧性 D．稳定性 3.在直杆轴向拉伸与压缩时，内力是由 引起的。（ ） A．材料内部阻力 B．外力 C．温度变化 D．材料本身性质 4.提高零件强度、刚度和稳定性的措施不包括 。（ ） A．选用高强度材料 B．增加零件截面面积 C．提高零件工作温度 D．优化零件结构 5.以下哪一项描述了直杆轴向拉伸时的变形特点？（ ） A．杆的变形沿轴向伸长，横向缩短 B．杆的变形沿轴向缩短，横向变粗 C．杆的变形沿轴向不变，横向伸长 D．杆的变形沿轴向和横向均伸长 6.应力是指 。（ ） A.单位体积上的内力 B.单位面积上的外力 C.单位面积上的内力 D.单位长度上的内力 7.以下哪一项不是低碳钢拉伸过程中的阶段？（ ） A.弹性阶段 B.屈服阶段 C.脆性阶段 D.强化阶段 8.在直杆轴向拉伸与压缩时，拉伸应力规定为正，压缩应力规定为 。（ ） A.正 B.负 C.零 D.不确定 9.直杆在剪切与挤压变形时的特点是 。 （ ） A.杆件沿轴线方向发生伸长或缩短 B.杆件发生横向变形 C.杆件在连接处受到剪切和挤压作用 D.杆件发生扭转 10.以下哪一项不是提高零件抗扭能力的措施？ （ ） A.增加截面惯性矩 B.选用高强度材料 C.降低截面面积 D.优化截面形状 11.直杆弯曲变形时的特点是 。（ ） A．杆件沿轴线方向发生伸长或缩短 B．杆件发生横向弯曲 C．杆件在连接处受到剪切和挤压作用 D．杆件发生扭转和弯曲组合变形 12.直杆在扭转变形时的应力分布特点是 。（ ） A.应力沿轴线方向均匀分布 B.应力沿横截面方向均匀分布 C.应力在横截面上呈圆形分布 D.应力在横截面上呈非均匀分布 13.在直杆弯曲变形中，中性轴的位置是 。（ ） A.位于杆件的几何中心 B.位于杆件的受拉一侧 C.位于杆件的受压一侧 D.与杆件的截面形状和受力情况有关 14.直杆轴向拉伸与压缩变形时的内力分布特点不包括 。 （ ） A. 内力沿轴线方向均匀分布 B.内力方向垂直于轴线方向 C.内力与截面面积成正比 D.内力与外力大小相等、方向相反 15.以下哪一项不是影响直杆弯曲强度的因素？ （ ） A. 截面面积 B. 截面惯性矩 C. 材料弹性模量 D.截面形状 16.构件在载荷作用下同时发生两种或两种以上的基本变形称为 。（ ） A.弹性变形 B.塑性变形 C.组合变形 D.破坏变形 17.在纯弯曲变形中，梁的横截面上 。（ ） A.只有正应力 B.只有切应力 C.既有正应力又有切应力 D.无应力 18.下列哪个不是影响材料疲劳强度的因素？（ ） A．材料的力学性能 B．构件的尺寸 C．构件的表面加工质量 D．构件的颜色 19.在弹性范围内，直杆发生拉伸或压缩变形时，其横截面上的正应力与外力的大小成 。（ ） A.正比 B.反比 C.无关 D.非线性关系 20.脆性材料更适合用于 。（ ） A. 承受拉伸变形 B. 承受压缩变形 C. 两者均可 D. 两者均不可 二、是非选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 根据题干分析并判断下列各题。正确的填“A”，错误的填“B”。错选、多选或未选均无分。 ( )1.内力是构件内部的力，与外力无关。 ( )2.截面法只能用于求杆件的内力，不能用于求其他构件的内力。 ( )3.应力越大，说明构件越安全。 ( )4.轴向拉伸时，斜截面上既有正应力又有切应力。 ( )5．杆件只有一种基本变形形式。 ( )6．扭转角与扭矩成正比，与极惯性矩成反比。 ( )7.材料的疲劳强度与材料的静强度是一样的。 ( )8.多个力作用下求杆件内力时，可以随意改变力的计算顺序。 ( )9．矩形截面梁弯曲时，中性轴上的正应力为零。 ( )10．抗扭截面系数只与截面的形状有关。 三、填空题（本大题共10空，每空2分，共20分） 1．内力是指构件在 内部各部分之间相互作用力的改变量。 2．截面法求内力的步骤为 、 、 。 3．应力是指 。 4．杆件的基本变形形式有 、 、 、 。 5．杆件受剪切时，剪切面上的内力称为 。 四、综合分析题（本大题共2小题，共20分） 1.一轴向拉伸杆件，横截面面积，受到轴向拉力,求横截面上的正应力。（本小题10分） 2.一根直径为40mm的圆钢杆，材料为Q235钢，其许用拉应力为210MPa。该杆件受到轴向拉力作用，且拉力在杆件上均匀分布，总拉力为80kN。请对该杆件进行强度校核，判断其是否满足安全使用要求。（本小题10分） 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 $$ 编写说明：广西壮族自治区职教高考《机械基础》升学特训卷专辑，针对广西壮族自治区中职学校师生参加职教高考需求，结合广西壮族自治区的学生实际情况，并在编写过程中参考教育部职教高考试点省份山东省各专业大类考纲要求，设计的一套升学特训专辑。欢迎各位老师下载使用，并敬请给予宝贵建议。 《机械基础》 项目二： 工程力学基础 任务三 直杆的基本变形 时间：45分钟 总分：100分 班级 姓名 学号 成绩 一、单项选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分) 在每小题列出的四个备选答案中，只有一个是符合题目要求的，错选、多选均无分。 1.直杆在外力作用下发生的基本变形类型不包括 。（ ） A．拉伸与压缩 B． 剪切与挤压 C．弯曲变形 D．扭转与拉伸组合 【答案】D 【解析】直杆的基本变形包括拉伸与压缩、剪切与挤压、弯曲变形、扭转和组合变形（但组合变形不是特指扭转与拉伸的组合）。 2. 不是零件必须具备的特性。（ ） A．强度 B． 刚度 C．韧性 D．稳定性 【答案】C 【解析】零件必须具备一定的强度、刚度和稳定性，而韧性虽然也是材料的一种重要特性，但在此题中不是直杆基本变形所强调的。 3.在直杆轴向拉伸与压缩时，内力是由 引起的。（ ） A．材料内部阻力 B．外力 C．温度变化 D．材料本身性质 【答案】B 【解析】内力是由外力作用在杆件上，导致杆件要发生变形，而材料内部阻止变形的抗力即为内力。 4.提高零件强度、刚度和稳定性的措施不包括 。（ ） A．选用高强度材料 B．增加零件截面面积 C．提高零件工作温度 D．优化零件结构 【答案】C 【解析】提高零件工作温度通常不会直接提高强度、刚度和稳定性，反而可能导致材料性能下降。 5.以下哪一项描述了直杆轴向拉伸时的变形特点？（ ） A．杆的变形沿轴向伸长，横向缩短 B．杆的变形沿轴向缩短，横向变粗 C．杆的变形沿轴向不变，横向伸长 D．杆的变形沿轴向和横向均伸长 【答案】A 【解析】直杆轴向拉伸时，杆的变形沿轴向伸长，横向缩短。 6.应力是指 。（ ） A.单位体积上的内力 B.单位面积上的外力 C.单位面积上的内力 D.单位长度上的内力 【答案】C 7.以下哪一项不是低碳钢拉伸过程中的阶段？（ ） A.弹性阶段 B.屈服阶段 C.脆性阶段 D.强化阶段 【答案】C 【解析】低碳钢拉伸过程中没有脆性阶段，而是有弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段。 8.在直杆轴向拉伸与压缩时，拉伸应力规定为正，压缩应力规定为 。（ ） A.正 B.负 C.零 D.不确定 【答案】B 【解析】在直杆轴向拉伸与压缩时，拉伸应力规定为正，压缩应力规定为负。 9.直杆在剪切与挤压变形时的特点是 。 （ ） A.杆件沿轴线方向发生伸长或缩短 B.杆件发生横向变形 C.杆件在连接处受到剪切和挤压作用 D.杆件发生扭转 【答案】C 【解析】直杆在剪切与挤压变形时，杆件在连接处受到剪切和挤压作用。 10.以下哪一项不是提高零件抗扭能力的措施？ （ ） A.增加截面惯性矩 B.选用高强度材料 C.降低截面面积 D.优化截面形状 【答案】C 【解析】降低截面面积会降低零件的抗扭能力。 11.直杆弯曲变形时的特点是 。（ ） A．杆件沿轴线方向发生伸长或缩短 B．杆件发生横向弯曲 C．杆件在连接处受到剪切和挤压作用 D．杆件发生扭转和弯曲组合变形 【答案】C 【解析】直杆弯曲变形时，杆件发生横向弯曲。 12.直杆在扭转变形时的应力分布特点是 。（ ） A.应力沿轴线方向均匀分布 B.应力沿横截面方向均匀分布 C.应力在横截面上呈圆形分布 D.应力在横截面上呈非均匀分布 【答案】D 13.在直杆弯曲变形中，中性轴的位置是 。（ ） A.位于杆件的几何中心 B.位于杆件的受拉一侧 C.位于杆件的受压一侧 D.与杆件的截面形状和受力情况有关 【答案】D 【解析】在直杆弯曲变形中，中性轴的位置并非总是位于杆件的几何中心，而是与杆件的截面形状和受力情况有关。例如，在矩形截面梁中，中性轴通常位于截面的形心轴上，但在其他形状（如圆形、T形等）的截面中，中性轴的位置可能会有所不同。 14.直杆轴向拉伸与压缩变形时的内力分布特点不包括 。 （ ） A. 内力沿轴线方向均匀分布 B.内力方向垂直于轴线方向 C.内力与截面面积成正比 D.内力与外力大小相等、方向相反 【答案】B 【解析】在直杆轴向拉伸与压缩变形时，内力沿轴线方向均匀分布，与截面面积成正比，并与外力大小相等、方向相反。而内力方向是沿轴线方向的，不是垂直于轴线方向。 15.以下哪一项不是影响直杆弯曲强度的因素？ （ ） A. 截面面积 B. 截面惯性矩 C. 材料弹性模量 D.截面形状 【答案】C 【解析】直杆弯曲强度主要取决于截面惯性矩、截面面积和截面形状，而材料弹性模量主要影响直杆的刚度，而非弯曲强度。 16.构件在载荷作用下同时发生两种或两种以上的基本变形称为 。（ ） A.弹性变形 B.塑性变形 C.组合变形 D.破坏变形 【答案】C 【解析】组合变形是构件在载荷作用下同时发生两种或两种以上的基本变形。 17.在纯弯曲变形中，梁的横截面上 。（ ） A.只有正应力 B.只有切应力 C.既有正应力又有切应力 D.无应力 【答案】A 18.下列哪个不是影响材料疲劳强度的因素？（ ） A．材料的力学性能 B．构件的尺寸 C．构件的表面加工质量 D．构件的颜色 【答案】D 19.在弹性范围内，直杆发生拉伸或压缩变形时，其横截面上的正应力与外力的大小成 。（ ） A.正比 B.反比 C.无关 D.非线性关系 【答案】A 【解析】根据胡克定律，弹性范围内正应力与外力成正比。 20.脆性材料更适合用于 。（ ） A. 承受拉伸变形 B. 承受压缩变形 C. 两者均可 D. 两者均不可 【答案】B 二、是非选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 根据题干分析并判断下列各题。正确的填“A”，错误的填“B”。错选、多选或未选均无分。 ( )1.内力是构件内部的力，与外力无关。 【答案】B 【解析】内力是由外力引起的构件内部各部分之间相互作用力的改变量，所以与外力密切相关。 ( )2.截面法只能用于求杆件的内力，不能用于求其他构件的内力。 【答案】B 【解析】截面法是一种通用的求内力的方法，不仅可用于杆件，也可用于其他类型构件在满足相应条件下求内力。 ( )3.应力越大，说明构件越安全。 【答案】B 【解析】应力越大越接近材料的极限应力，越容易发生破坏，所以应力大并不代表构件安全。 ( )4.轴向拉伸时，斜截面上既有正应力又有切应力。 【答案】A 【解析】根据应力状态分析，轴向拉伸时斜截面上存在正应力和切应力。 ( )5．杆件只有一种基本变形形式。 【答案】B 【解析】杆件可能同时存在多种基本变形形式，如拉压与弯曲的组合等。 ( )6．扭转角与扭矩成正比，与极惯性矩成反比。 【答案】A 【解析】根据扭转角的计算公式，在其他条件不变时，扭转角与扭矩成正比，与极惯性矩成反比。 ( )7.材料的疲劳强度与材料的静强度是一样的。 【答案】B 【解析】疲劳强度是在交变应力下的强度指标，静强度是在静载荷下的强度指标，二者不同。 ( )8.多个力作用下求杆件内力时，可以随意改变力的计算顺序。 【答案】A 【解析】根据力的叠加原理，多个力作用下求内力时力的计算顺序不影响最终结果。 ( )9．矩形截面梁弯曲时，中性轴上的正应力为零。 【答案】A 【解析】中性轴是梁弯曲时正应力为零的一条轴线。 ( )10．抗扭截面系数只与截面的形状有关。 【答案】B 【解析】抗扭截面系数与截面形状和尺寸都有关。 三、填空题（本大题共10空，每空2分，共20分） 1．内力是指构件在 内部各部分之间相互作用力的改变量。 【答案】外力作用下 【解析】内力是由于外力作用而产生于构件内部的力，其表现为内部各部分相互作用力的改变，这是内力的基本概念。 2．截面法求内力的步骤为 、 、 。 【答案】截开、代替、平衡 【解析】首先将构件在需求内力的截面处截开，然后用内力代替截开处两部分的相互作用，最后根据平衡条件求解内力。 3．应力是指 。 【答案】单位面积上的内力 【解析】应力表示内力在截面上的分布密集程度，其定义为单位面积上的内力。 4．杆件的基本变形形式有 、 、 、 。 【答案】轴向拉伸与压缩、剪切、扭转、弯曲 5．杆件受剪切时，剪切面上的内力称为 。 【答案】剪力 四、综合分析题（本大题共2小题，共20分） 1.一轴向拉伸杆件，横截面面积，受到轴向拉力,求横截面上的正应力。（本小题10分） 【答案】正应力计算公式, 将代入得： . 【解析】直接应用轴向拉伸正应力公式，注意单位换算，将力的单位换算为N，面积单位换算为m²，从而得出正应力。 2.一根直径为40mm的圆钢杆，材料为Q235钢，其许用拉应力为210MPa。该杆件受到轴向拉力作用，且拉力在杆件上均匀分布，总拉力为80kN。请对该杆件进行强度校核，判断其是否满足安全使用要求。（本小题10分） 【答案】已知圆钢杆的直径， 根据圆的面积公式，可得圆钢杆的横截面积。 圆钢杆的工作应力：已知轴向拉力,根据应力计算公式，将和代入可得。 已知许用应力为210MPa，因为，所以该杆件满足安全使用要求。 【解析】通过计算正应力并与许用应力比较，确定杆的强度是否满足要求。 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 $$