《机械基础》第二章 专题四 直梁弯曲 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》 第二章 杆件的基本变形 专题四 直梁弯曲 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17小题，每小题 2 分，共 30分） 1.在梁的弯曲过程中，其中性层长度（ ）。 A、不变 B、不产生变形 C、伸长 D、缩短 2.梁弯曲时，横截面上的最大正应力在(　　) A、中性轴上 B、对称轴上 C、离中性轴最远处的边缘上 D、以上都不是 3.如图所示简支梁AB,分别表示制作A、B处的约束反力，则他们的大小关系是（ ） 。 A、 B、 C、 D、 4. 下列选项中，不会发生弯曲变形的是（ ）   A、吊车主梁 B、汽车传动轴 C、汽车用钢板弹簧 D、自行车前轴 5.一端固定铰链支座约束，另一端活动铰链支座约束的梁是（ ） A、简支梁 B、悬臂梁 C、外伸梁 D、承重梁 6、梁发生弯曲变形时，截面上剪力的符号规定正确的是（ ） A、左上右下为正，反之为负 B、左下右上为正，反之为负 C、左上右上为正，反之为负 D、左下右下为正，反之为负 7.如图所示，一矩形截面的梁发生弯曲变形，在横截面上（ ）点的应力值为零。 A． B、 C、c D、d 8.梁发生弯曲变形时，截面上弯矩的符号规定是使梁弯段（ ）为正，反之为负。 A、上凸 B、上凹 C、下凹 D、逆时针 9、梁发生纯弯曲变形时，梁截面处的内力有（ ） A、弯矩 B、扭矩 C、剪力 D、弯矩和剪力 10、一简支梁受力F的作用，其截面形状有四种，在横截面积相同的情况下，抗弯强度最高的截面形状是（ ） 11.悬臂梁受力如图所示，其AB段和BC段截面处内力情况属于纯弯曲的是（ ） A、AB段 B、BC段 C、AB段和BC段 D、AB段、BC段都不是 12、梁发生纯弯曲变形时，梁的横截面任一点的应力为（ ） A、正应力 B、挤压应力 C、切应力 D、交变应力 13.下列不能提高梁的抗弯能力的措施是（ ）。 A、 B、合理分布载荷 C、增大梁的长度 D、采用变截面梁 14、如图所示，悬臂梁在外力偶矩M的作用下，N-N截面应力分布正确的是（ ） A、图a B、图b C、图c D、图d 15、大型厂房的吊车横梁一般都使用（ ） A、工字钢 B、矩形钢 C、槽钢 D、圆钢 16、当梁的纵向对称面内只有力偶作用时，梁将产生（ ） A、纯弯曲 B、一般弯曲 C、平面弯曲 D、以上都不是 17、如图所示，梁AB上作用的载荷F大小相同个，但作用该点位置和作用方式不同，则梁AB产生的弯矩最大的是（ ） A、图a B、图b C、图c D、图d 二、双项选择题（本题共3小题，每题3分，共9分） 1、梁发生弯曲变形时，其横截面上产生的内力通常包括（ ） A、轴力 B、剪力 C、扭矩 D、弯矩 2、梁上各横截面内（ ）时的弯曲变形，称为纯弯曲。 A、剪力为零 B、弯矩为零 C、剪力为常数 D、弯矩为常数 3、下列能提高抗弯能力的方法是（ ） A、提高抗扭截面系数 B、合理分布载荷，降低最大弯矩值 C、增长梁的长度 D、降低抗扭截面系数 3、 填空题（本题共13小题，每空1分，合计25分） 1.以弯曲变形为主要变形的杆件称为__________。 2.弯曲变形的受力特点是杆件所受的力是__________于梁轴线的横向力；变形特点是梁的轴线__________。 3.一般情况下，在梁的不同截面上，剪力和弯矩是_______的，并随着横截面的位置的不同而_______着，简支梁受一集中力作用时，最大弯矩发生在_______截面处；外伸梁在外伸段受一集中力作用时，最大弯矩发生在______________截面处，悬臂梁外端受一集中力作用，最大弯矩在_______截面处。 5.梁弯曲时，中性层的正应力为_______。 6、 梁的横截面上任意点的正应力与该点到中性轴的距离成_______。 7.同样大小的截面积，槽形和工字形钢臂圆形和矩形抗弯能力_______。因此汽车大梁采用_______，铁路钢轨制成_______。 8.简支梁跨度为L，集中力F可在梁上任意移动，则梁的最大弯矩值是_______。 9.弯曲的变形特点是轴线由_______变成_______。 10.作弯矩图的目的是判断_______截面，确定最大_______，为强度计算作准备。 11.梁弯曲时，横截面上的内力分布有_______和_______两个分量，其中对梁的强度影响较大的是_______。 12.根据梁的支撑方式不同，计算中常将梁简化为三种典型形式：______________、______________、______________。 13.弯矩符号规定，梁弯曲成_______面向上时，横截面上的弯矩为正。 三、简答与计算题（本大题共7小题，共 37 分） 1.提高梁抗弯能力的方法有哪些？（5分） 2.梁的内力有哪几个？它们的正负是如何规定的？（5分） 3.如图所示的悬臂梁AB，梁长L=5m，梁上作用有均布载荷q=10kN/m，集中力偶的矩为M=q，集中力F=2qL。试求固定端的约束反力。（10分） 4.如图所示的外伸梁AC，梁上AB段作用有均布载荷，载荷集度为q，在梁的B处受到一个力偶矩为M（M=）的力偶的作用，梁的C处受集中力F（F=qa）的作用，梁的跨度尺寸如图所示。试求支座的约束反力？（12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 $$ - 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》 第二章 杆件的基本变形 专题四 直梁弯曲 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17小题，每小题 2 分，共 30分） 1.在梁的弯曲过程中，其中性层长度（ ）。 A、不变 B、不产生变形 C、伸长 D、缩短 【答案】A 【解析】中性层是指在受拉去和受压区之间存在一层既不伸长也不缩短的纵向纤维层。 2.梁弯曲时，横截面上的最大正应力在(　　) A、中性轴上 B、对称轴上 C、离中性轴最远处的边缘上 D、以上都不是 【答案】C 【解析】本题主要考核直梁弯曲的应力分布：在梁的横截面上，任意点的正应力与该点到中性轴的距离成正比，故应选C选项。 3.如图所示简支梁AB,分别表示制作A、B处的约束反力，则他们的大小关系是（ ） 。 A、 B、 C、 D、 【答案】C 【解析】取整体为研究对象，由平衡方程可知=,应选C选项。 4. 下列选项中，不会发生弯曲变形的是（ ）   A、吊车主梁 B、汽车传动轴 C、汽车用钢板弹簧 D、自行车前轴 【答案】B 【解析】本题考核直梁弯曲的变形特点：杆件所受的力垂直于梁轴线的横向力，B选项汽车传动轴为扭转变形。 5.一端固定铰链支座约束，另一端活动铰链支座约束的梁是（ ） A、简支梁 B、悬臂梁 C、外伸梁 D、承重梁 【答案】A 【解析】本题主要考核梁的基本形式：外伸梁是指一端或两端伸出支座外的简支梁，并在外伸端由载荷作用；悬臂梁是指一端为固定端，另一端为自由端的梁；根据题干可知应选A选项。 6、梁发生弯曲变形时，截面上剪力的符号规定正确的是（ ） A、左上右下为正，反之为负 B、左下右上为正，反之为负 C、左上右上为正，反之为负 D、左下右下为正，反之为负 【答案】A 【解析】本题考核剪力和弯矩的规定，剪力符号规定：左上、右下为正，反之为负。 7.如图所示，一矩形截面的梁发生弯曲变形，在横截面上（ ）点的应力值为零。 A． B、 C、c D、d 【答案】C 【解析】本题主要考核直梁弯曲的应力分布：在梁的横截面上，任意点的正应力与该点到中性轴的距离成正比，故应选C选项。 8.梁发生弯曲变形时，截面上弯矩的符号规定是使梁弯段（ ）为正，反之为负。 A、上凸 B、上凹 C、下凹 D、逆时针 【答案】B 【解析】本题考核弯矩符号规定：使梁弯段上凹为正，反之为负（左顺右逆为正）。 9、梁发生纯弯曲变形时，梁截面处的内力有（ ） A、弯矩 B、扭矩 C、剪力 D、弯矩和剪力 【答案】A 【解析】本题主要考核梁的内力：纯弯曲是指梁上各截面内的剪力为零，弯矩为常数。 10、一简支梁受力F的作用，其截面形状有四种，在横截面积相同的情况下，抗弯强度最高的截面形状是（ ） 【答案】D 【解析】本题考核提高抗弯能力的方法：合理选择梁的截面形状，提高抗弯截面系数；同样大小的截面积，槽形和工字形比圆形和矩形抗弯能力强。应选D选项。 11.悬臂梁受力如图所示，其AB段和BC段截面处内力情况属于纯弯曲的是（ ） A、AB段 B、BC段 C、AB段和BC段 D、AB段、BC段都不是 【答案】B 【解析】纯弯曲是指梁上各截面内的剪力为零，弯矩为常数，故应选B选项。 12、梁发生纯弯曲变形时，梁的横截面任一点的应力为（ ） A、正应力 B、挤压应力 C、切应力 D、交变应力 【答案】A 【解析】本题考核梁的正应力分布，在梁的横截面上，任意点的正应力与该点到中性轴的距离成正比，应选A选项。 13.下列不能提高梁的抗弯能力的措施是（ ）。 A、 B、合理分布载荷 C、增大梁的长度 D、采用变截面梁 【答案】C 【解析】本题考核提高抗弯能力的方法：缩短梁的长度，可提高抗弯刚度，可减小变形，故C选项错误。 14、如图所示，悬臂梁在外力偶矩M的作用下，N-N截面应力分布正确的是（ ） A、图a B、图b C、图c D、图d 【答案】D 【解析】本题考核弯曲时的正应力分布：在中性轴上各点的正应力为零，在中性轴的两侧，其上各点的正应力分别为拉应力和压应力，古应选C选项。 15、大型厂房的吊车横梁一般都使用（ ） A、工字钢 B、矩形钢 C、槽钢 D、圆钢 【答案】A 【解析】本题考核提高抗弯能力的方法，同样大小的截面积，槽形和工字形比圆形和矩形抗弯能力强，如汽车的大梁由槽钢制成，吊车横梁一般使用工字钢，应选A选项。 16、当梁的纵向对称面内只有力偶作用时，梁将产生（ ） A、纯弯曲 B、一般弯曲 C、平面弯曲 D、以上都不是 【答案】A 【解析】本题考核纯弯曲的概念：纯弯曲是指梁上各截面内的剪力为零，弯矩为常数，故应选A选项。 17、如图所示，梁AB上作用的载荷F大小相同个，但作用该点位置和作用方式不同，则梁AB产生的弯矩最大的是（ ） A、图a B、图b C、图c D、图d 【答案】A 【解析】本题考核梁的内力，根据平衡方程，弯矩M=F.X，故应选A选项。 二、双项选择题（本题共3小题，每题3分，共9分） 1、梁发生弯曲变形时，其横截面上产生的内力通常包括（ ） A、轴力 B、剪力 C、扭矩 D、弯矩 【答案】BD 【解析】本题考核质量弯曲时梁的横截面上同时存在着两种内力：切与截面的剪力和位于纵向对称面内的弯矩。 2、梁上各横截面内（ ）时的弯曲变形，称为纯弯曲。 A、剪力为零 B、弯矩为零 C、剪力为常数 D、弯矩为常数 【答案】AD 【解析】本题考核纯弯曲的概念：纯弯曲是指梁上各截面内的剪力为零，弯矩为常数，故应选A选项。 3、下列能提高抗弯能力的方法是（ ） A、提高抗扭截面系数 B、合理分布载荷，降低最大弯矩值 C、增长梁的长度 D、降低抗扭截面系数 【答案】AB 【解析】本题考核提高抗弯能力的方法有：缩短梁的长度，提高抗弯截面系数，降低最大弯矩值等。 3、 填空题（本题共13小题，每空1分，合计25分） 1.以弯曲变形为主要变形的杆件称为__________。 【答案】梁 【解析】本题主要考核梁的变形特点。 2.弯曲变形的受力特点是杆件所受的力是__________于梁轴线的横向力；变形特点是梁的轴线__________。 【答案】垂直；由直线变成曲线 【解析】本题考核直梁弯曲的受力特点和变形特点。 3.一般情况下，在梁的不同截面上，剪力和弯矩是_______的，并随着横截面的位置的不同而_______着，简支梁受一集中力作用时，最大弯矩发生在_______截面处；外伸梁在外伸段受一集中力作用时，最大弯矩发生在______________截面处，悬臂梁外端受一集中力作用，最大弯矩在_______截面处。 【答案】不相同；改变；受力；靠近受力的支撑；固定端 【解析】本题考核梁受力弯曲时的剪力和弯矩的分布。 5.梁弯曲时，中性层的正应力为_______。 【答案】零 【解析】中性层既不伸长也不缩短，因此中性层的正应力为零。 6、 梁的横截面上任意点的正应力与该点到中性轴的距离成_______。 【答案】正比 【解析】在梁的上部凹边压缩最大，压应力最大；梁下部凸边拉伸最大，拉应力最大；中性层的正应力为零，由此可见，梁的横截面上任意点的正应力与该点到中性轴的距离成正比。 7.同样大小的截面积，槽形和工字形钢臂圆形和矩形抗弯能力_______。因此汽车大梁采用_______，铁路钢轨制成_______。 【答案】强；槽钢；工字钢 【解析】本题主要考核通过选用合理的截面形状，用较少的材料获得较大的抗弯强度。 8.简支梁跨度为L，集中力F可在梁上任意移动，则梁的最大弯矩值是_______。 【答案】FL/4 【解析】由于最大弯矩发生在梁中段处，,当a=b=L/2时，最大弯矩为FL/4。 9.弯曲的变形特点是轴线由_______变成_______。 【答案】直线；曲线 【解析】本题考核弯曲的变形特点。 10.作弯矩图的目的是判断_______截面，确定最大_______，为强度计算作准备。 【答案】危险；弯矩 【解析】主要考核弯矩图的作用。 11.梁弯曲时，横截面上的内力分布有_______和_______两个分量，其中对梁的强度影响较大的是_______。 【答案】剪力；弯矩；弯矩 【解析】主要考核梁弯曲时，内力分布。 12.根据梁的支撑方式不同，计算中常将梁简化为三种典型形式：______________、______________、______________。 【答案】简支梁；悬臂梁；外伸梁 【解析】主要考核梁的基本形式。 13.弯矩符号规定，梁弯曲成_______面向上时，横截面上的弯矩为正。 【答案】凹 【解析】主要考核弯矩的符号规定：使梁弯段上凹为正，反之为负。 三、简答与计算题（本大题共7小题，共 37 分） 1.提高梁抗弯能力的方法有哪些？（5分） 【答案】： 1 合力选择截面形状，提高抗弯截面系数； 2 合力布置载荷，降低最大弯矩Mmax；集中载荷变为均布载荷；调整制作位置，降低最大弯矩（简支梁通过向内移动支座变为外伸梁）；将集中载荷靠近支座降低最大弯矩。 3 采用变截面梁 4 提高抗弯刚度（措施）：缩短梁的长度；不能缩短梁的长度的情况下，增加梁的支撑约束；改变梁的截面形状，尽可能采用工字形、箱形薄壁构件。 2.梁的内力有哪几个？它们的正负是如何规定的？（5分） 答案：梁的内力分为弯矩和剪力。 剪力符号规定：左上、右下为正，反之为负； 弯矩符号规定：使梁弯段上凹为正，反之为负。 3.如图所示的悬臂梁AB，梁长L=5m，梁上作用有均布载荷q=10kN/m，集中力偶的矩为M=q，集中力F=2qL。试求固定端的约束反力。（10分） 答案：取梁AB为研究对象，受力分析如图所示： AB段所受均布载荷可由一集中力替代，作用点在AB段的中点。 列平衡方程： （1） （2） （3） 由（2）的 由（3）的 即固定端A处的约束反力（实际方向与受力图所标方向相反），。 4.如图所示的外伸梁AC，梁上AB段作用有均布载荷，载荷集度为q，在梁的B处受到一个力偶矩为M（M=）的力偶的作用，梁的C处受集中力F（F=qa）的作用，梁的跨度尺寸如图所示。试求支座的约束反力？（12分） 答案： 【解题分析】取梁AC为研究对象，根据活动铰链支座和固定铰链支座判断A、B处的约束反力，受力分析如下图所示： AB段所受的均布载荷可由一集中力替代，作用点在AB段的中点处，即 该力系属于平面平行力系，列平衡方程如下： 由②的 由①的 答案：支座A处的约束反力，支座B处的约束反力 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 $$