《机械基础》力矩和力偶与平面任意力系 知识点训练卷 吉林省机电类考纲百套卷 第2卷

编写说明：吉林省高职分类考试《机电类考纲百套卷》，依据吉林省高职分类(对口招生)考试各类专业综合卷考试科目及纲要(2025版)，机电类专业综合卷考试科目及纲要编写。本专辑共 100份试卷两部分组成，第一部分是按考纲的考点要求编写的78份知识点训练卷，第二部分是针对6门课程的掌握要求，编写的22份常考题训练卷。 本试卷是《机电类考纲百套卷》的第2卷，按《机械基础》力矩和力偶与平面任意力系考点的三点范围要求编写。其三点要求是： （1）掌握力矩和力偶的含义、单位、方向的规定（2）掌握力矩、力偶的含义 （3）掌握约束及约束反力的含义、类型与特点，约束反力的表示方法 吉林省《机电类考纲百套卷》第2卷 知识模块1 机械基础 2.力矩和力偶与平面任意力系 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_________ 一、单项选择题（本大题共15小题，每题2分，共30分） 1.力使物体绕某点转动的效果要用（ ）来度量。 A.力矩 B.力 C.弯曲 D.力偶 2.约束力中含有力偶的约束力为（ ）。 A.可动铰支座 B.固定端支座 C.固定铰支座 D.圆柱铰链 3.力偶中两个力对作用面内任一点的矩等于（ ）。 A.零 B.力偶矩 C.2倍力矩 D.不定值 4.力偶等效只要满足（ ）。 A.力偶矩大小相等 B.力偶矩转向相同 C.力偶作用面相同 D.力偶矩大小、转向、作用面均相同 5.在平面中，力矩为零的条件是（ ）。 A.力等于零 B.力和力臂都不为零 C.力与力臂乘积不为零 D.力不过矩心 6.物体上的力系位于同一平面内，各力既不汇交于一点，又不全部平行，被称为（ ）。 A.平面汇交力系 B.平面任意力系 C.平面平行力系 D.平面力偶系 7.若平面任意力系向某点简化后合力矩为零，则合力（ ）。 A.一定为零 B.一定不为零 C.不一定为零 D.与合力矩相等 8.已知某平面任意力系与某平面力偶系等效，则此平面任意力系向一点简化后是（ ）。 A.一个力 B.一个力偶 C.一个力与一个力偶 D.以上都不对 9.平面任意力系简化时若选取不同的简化中心，则（ ）。 A.力系的主矢、主矩都会改变 B.力系的主矢不会改变，主矩一般会改变 C.力系的主矢会改变，主矩一般不改变 D.力系的主矢、主矩都不会改变 10.下列说法中，正确的是（ ）。 A.只要两个物体有接触，他们之间就一定存在摩擦力 B.当物体有滑动趋势时，它所受到的摩擦力不一定为最大静摩擦力 C.如果摩擦面的情况相同，则重量越大的物体受到的摩擦力也越大，与各自的受力情况无关 D.都不对 11.关于力偶的合成，以下说法正确的是（ ）。 A.多个力偶不管其力偶矩大小、转向和作用面如何，都可以直接相加合成 B.作用在同一平面内的力偶，其合成结果是一个新的力偶，力偶矩等于各力偶矩的代数和 C.不同平面内的力偶无法进行合成 D.力偶合成时只需考虑力偶矩大小，转向和作用面不用考虑 12.在分析平面力系对物体的作用效果时，若已知平面力系向某点简化后主矢不为零，主矩也不为零，那么该力系最终可等效为（ ）。 A.一个力 B.一个力偶 C.一个力和一个力偶 D.无法等效为具体形式 13.对于一个受平面力系作用的物体，以下哪种情况能保证物体处于平衡状态（ ）。 A.平面力系向任意一点简化后主矢为零，主矩不为零 B.平面力系向任意一点简化后主矢不为零，主矩为零 C.平面力系向任意一点简化后主矢和主矩都为零 D.平面力系中各力的合力不为零，但合力矩为零 14.在计算力矩时，力臂的确定关键在于（ ）。 A.力的大小 B.力的作用点到矩心的垂直距离 C.力的方向 D.力与物体接触面的夹角 15.固定铰支座对物体的约束反力特点是（ ）。 A. 有一个垂直于铰轴方向的力和一个平行于铰轴方向的力 B.只有一个垂直于铰轴方向的力 C.有两个相互垂直且通过铰心的未知力 D.有一个力偶和一个通过铰心的力 二、是非选择题（本大题共10题，每题2分，共20分） 1.力偶对其作用面内任一点之矩都等于其力偶矩。（ ） 2.平面内任意两个力都可简化为一合力。（ ） 3.力对点之矩与矩心位置有关，而力偶矩则与矩心位置无关。（ ） 4.力和力偶都能使物体转动，所以力偶可以用力来平衡。（ ） 5.作用力和反作用力可以组成一个力偶。（ ） 6.平面任意力系的二力矩平衡方程中，A、B 的连线不能与 X 轴平行。（ ） 7.当平面力系对一点的主矩为零，则此力系不可能合成为一个合力。（ ） 8.平面平行力系可列出两个力的投影式方程，求解两个未知量。（ ） 9.各力作用线相互平行的力系都是平面平行力系。（ ） 10.摩擦力可以看成是一种约束力，所以它的方向可以任意假设。（ ） 三、填空题（本大题共5题，每空1分，共10分） 1.物体受到大小 、方向 、作用线 的二力所组成的力系被称为力偶。 2. 是力偶对物体作用的唯一 。 3.力对点之矩为零的条件是力的作用线 。 4.同一平面内的两个力偶，只要 相等，则两 彼此等效。 5.平面力偶系有 独立方程可求解 未知量。 四、计算题（本大题共2题，每题20分，共40分） 1.梁AB的支座如图所示，在梁的中点作用一力偶M。如梁的重量略去不计，试求梁的支座反力。 2.如图所示，水平杆AB的A端为固定铰链支座，C点用绳子系于墙上，已知F=1KN，杆重不计，求绳子的拉力及铰链A的约束反力。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 编写说明：吉林省高职分类考试《机电类考纲百套卷》，依据吉林省高职分类(对口招生)考试各类专业综合卷考试科目及纲要(2025版)，机电类专业综合卷考试科目及纲要编写。本专辑共 100份试卷两部分组成，第一部分是按考纲的考点要求编写的78份知识点训练卷，第二部分是针对6门课程的掌握要求，编写的22份常考题训练卷。 本试卷是《机电类考纲百套卷》的第2卷，按《机械基础》力矩和力偶与平面任意力系考点的三点范围要求编写。其三点要求是： （1）掌握力矩和力偶的含义、单位、方向的规定（2）掌握力矩、力偶的含义 （3）掌握约束及约束反力的含义、类型与特点，约束反力的表示方法 吉林省《机电类考纲百套卷》第2卷 知识模块1 机械基础 2.力矩和力偶与平面任意力系 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_________ 一、单项选择题（本大题共15小题，每题2分，共30分） 1.力使物体绕某点转动的效果要用（ ）来度量。 A.力矩 B.力 C.弯曲 D.力偶 答案：A 解析：力矩是衡量力使物体绕点转动效果的物理量。力改变物体运动状态，弯曲非转动效果度量，力偶是特殊力系，A正确。 2.约束力中含有力偶的约束力为（ ）。 A.可动铰支座 B.固定端支座 C.固定铰支座 D.圆柱铰链 答案：B 解析：固定端支座能限制物体移动与转动，约束力含力偶。其他支座限制方式不同，B正确。 3.力偶中两个力对作用面内任一点的矩等于（ ）。 A.零 B.力偶矩 C.2倍力矩 D.不定值 答案：B 解析：力偶性质决定其对作用面内任一点矩恒为自身力偶矩，B正确。 4.力偶等效只要满足（ ）。 A.力偶矩大小相等 B.力偶矩转向相同 C.力偶作用面相同 D.力偶矩大小、转向、作用面均相同 答案：D 解析：力偶等效需三者均相同，共同决定作用效果，D正确。 5.在平面中，力矩为零的条件是（ ）。 A.力等于零 B.力和力臂都不为零 C.力与力臂乘积不为零 D.力不过矩心 答案：D 解析：力过矩心力臂为零，力矩为零，力为零力矩也为零但不唯一，D正确。 6.物体上的力系位于同一平面内，各力既不汇交于一点，又不全部平行，被称为（ ）。 A.平面汇交力系 B.平面任意力系 C.平面平行力系 D.平面力偶系 答案：B 解析：符合平面任意力系定义，B正确。 7.若平面任意力系向某点简化后合力矩为零，则合力（ ）。 A.一定为零 B.一定不为零 C.不一定为零 D.与合力矩相等 答案：C 解析：合力矩为零，合力可能为零或作用线过简化中心，C正确。 8.已知某平面任意力系与某平面力偶系等效，则此平面任意力系向一点简化后是（ ）。 A.一个力 B.一个力偶 C.一个力与一个力偶 D.以上都不对 答案：B 解析：平面力偶系只产生转动效应，等效的平面任意力系简化后为一个力偶，B正确。 9.平面任意力系简化时若选取不同的简化中心，则（ ）。 A.力系的主矢、主矩都会改变 B.力系的主矢不会改变，主矩一般会改变 C.力系的主矢会改变，主矩一般不改变 D.力系的主矢、主矩都不会改变 答案：B 解析：主矢与简化中心无关，主矩与简化中心有关，B正确。 10.下列说法中，正确的是（ ）。 A.只要两个物体有接触，他们之间就一定存在摩擦力 B.当物体有滑动趋势时，它所受到的摩擦力不一定为最大静摩擦力 C.如果摩擦面的情况相同，则重量越大的物体受到的摩擦力也越大，与各自的受力情况无关 D.都不对 答案：B 解析：有接触且有相对运动或趋势才有摩擦力，静摩擦力随外力变化，B正确。 11.关于力偶的合成，以下说法正确的是（ ）。 A.多个力偶不管其力偶矩大小、转向和作用面如何，都可以直接相加合成 B.作用在同一平面内的力偶，其合成结果是一个新的力偶，力偶矩等于各力偶矩的代数和 C.不同平面内的力偶无法进行合成 D.力偶合成时只需考虑力偶矩大小，转向和作用面不用考虑 答案：B 解析：力偶合成遵循一定规则，同一平面内的力偶可合成，合成后的力偶矩等于各力偶矩代数和。A选项忽视了条件，不是随意相加；C选项不同平面力偶可通过矢量方法等进行合成；D选项不符合力偶合成要考虑转向和作用面等情况，所以选 B。 12.在分析平面力系对物体的作用效果时，若已知平面力系向某点简化后主矢不为零，主矩也不为零，那么该力系最终可等效为（ ）。 A.一个力 B.一个力偶 C.一个力和一个力偶 D.无法等效为具体形式 答案：C 解析：当平面力系简化后主矢和主矩都不为零时，根据力系的等效原理，可以将其等效为一个作用在特定位置的力以及一个力偶，这个力和力偶共同体现原力系对物体的作用效果，所以答案选 C。 13.对于一个受平面力系作用的物体，以下哪种情况能保证物体处于平衡状态（ ）。 A.平面力系向任意一点简化后主矢为零，主矩不为零 B.平面力系向任意一点简化后主矢不为零，主矩为零 C.平面力系向任意一点简化后主矢和主矩都为零 D.平面力系中各力的合力不为零，但合力矩为零 答案：C 解析：物体在平面力系作用下处于平衡状态的充要条件是平面力系向任意一点简化后主矢和主矩都为零，A、B、D 选项所描述情况都不符合平衡的完整条件，会使物体产生移动或转动等，所以答案选 C。 14.在计算力矩时，力臂的确定关键在于（ ）。 A.力的大小 B.力的作用点到矩心的垂直距离 C.力的方向 D.力与物体接触面的夹角 答案：B 解析：力矩等于力与力臂的乘积，力臂是力的作用点到矩心的垂直距离，这是计算力矩的关键要素。力的大小只影响力矩数值大小；方向影响正负；与接触面夹角并非直接决定力臂，所以答案选 B。 15.固定铰支座对物体的约束反力特点是（ ）。 A.有一个垂直于铰轴方向的力和一个平行于铰轴方向的力 B.只有一个垂直于铰轴方向的力 C.有两个相互垂直且通过铰心的未知力 D.有一个力偶和一个通过铰心的力 答案：C 解析：固定铰支座限制物体在垂直于铰轴平面内的移动，其约束反力通过铰心，方向未知，通常用两个相互垂直的分力来表示，A、B、D 选项不符合其约束反力的实际特点，所以答案选 C。 二、是非选择题（本大题共10题，每题2分，共20分） 1.力偶对其作用面内任一点之矩都等于其力偶矩。（ ） 答案：正确 解析：力偶特性决定其对作用面内任一点矩恒等于力偶矩，与矩心位置无关，这是力偶的重要性质。 2.平面内任意两个力都可简化为一合力。（ ） 答案：错误 解析：只有共点力才能合成为一个合力，平面内任意两个力不一定共点，所以不一定能简化为合力。 3.力对点之矩与矩心位置有关，而力偶矩则与矩心位置无关。（ ） 答案：正确 解析：力对点之矩大小和方向与矩心位置有关，力偶矩是力偶固有属性，与矩心位置无关，这是两者重要区别。 4.力和力偶都能使物体转动，所以力偶可以用力来平衡。（ ） 答案：错误 解析：力偶只能与力偶平衡，力和力偶对物体转动效果本质不同，不能用力平衡力偶。 5.作用力和反作用力可以组成一个力偶。（ ） 答案：错误 解析：作用力和反作用力分别作用在两个物体上，不符合力偶定义中作用在同一物体的条件，不能组成力偶。 6.平面任意力系的二力矩平衡方程中，A、B 的连线不能与 X 轴平行。（ ） 答案：正确 解析：若 A、B 连线与 X 轴平行，方程将不独立，无法满足平衡条件，所以不能平行，这是使用该方程的限制条件。 7.当平面力系对一点的主矩为零，则此力系不可能合成为一个合力。（ ） 答案：错误 解析：主矩为零，力系可能合成为一个通过简化中心的合力，并非一定不能合成合力。 8.平面平行力系可列出两个力的投影式方程，求解两个未知量。（ ） 答案：正确 解析：平面平行力系各力平行，可在垂直于力方向列投影方程，根据平衡条件可求解两个未知量，如两个约束反力。 9.各力作用线相互平行的力系都是平面平行力系。（ ） 答案：错误 解析：各力作用线平行且在同一平面内才是平面平行力系，若不在同一平面则不是，该说法缺少同一平面条件。 10.摩擦力可以看成是一种约束力，所以它的方向可以任意假设。（ ） 答案：错误 解析：摩擦力方向与物体相对运动或趋势方向相反，不能任意假设，虽然是约束力，但方向由运动状态决定。 三、填空题（本大题共5题，每空1分，共10分） 1.物体受到大小 、方向 、作用线 的二力所组成的力系被称为力偶。 答案：相等；相反；平行 解析：这是力偶的基本定义，大小相等、方向相反且作用线平行的两个力构成力偶，是力偶区别于其他力系的关键特征。 2. 是力偶对物体作用的唯一 。 答案：力偶矩;度量 解析：力偶矩决定力偶对物体转动效果的强弱和方向，是衡量力偶作用的关键因素，其大小和转向唯一确定力偶对物体的作用。 3.力对点之矩为零的条件是力的作用线 。 答案：通过矩心 解析：根据力矩计算公式，力臂为零时力矩为零，而力作用线通过矩心力臂即为零，所以力的作用线通过矩心时力对点之矩为零。 4.同一平面内的两个力偶，只要 相等，则两 彼此等效。 答案：力偶矩；力偶 解析：力偶等效只取决于力偶矩，与力偶中力的大小、力臂长度等无关，力偶矩相等则作用效果相同。 5.平面力偶系有 独立方程可求解 未知量。 答案：1个；1个 解析：平面力偶系平衡条件是合力偶矩为零，只有一个方程，只能求解一个未知量，如未知力偶矩或与力偶相关的未知量。 四、计算题（本大题共2题，每题20分，共40分） 1.梁AB的支座如图所示，在梁的中点作用一力偶M。如梁的重量略去不计，试求梁的支座反力。 答案： 2.如图所示，水平杆AB的A端为固定铰链支座，C点用绳子系于墙上，已知F=1KN，杆重不计，求绳子的拉力及铰链A的约束反力。 答案： 学科网（北京）股份有限公司 $$