福建省中职学业水平考试机械基础-内力、轴力与应力《机械设计基础考点双析卷》第14卷

编写说明：福建省中等职业学校学业水平考试《机械设计基础考点双析卷》，依据《福建省中等职业学校学业水平考试机械基础科目考试说明》（2024年）（以下简称考纲）编写。“考点双析”即围绕一个考点，一份是老师的讲解卷一份是学生的练习卷。助力师生构建 “讲练结合” 的学习闭环，特别适用于第一轮高考复习教学。 本专辑第13、第14卷精准对标《福建省中等职业学校学业水平考试机械基础科目考试说明》考纲，知识模块（二）.机械设计基础： 2.工程力学：（2）杆件的基本变形：①了解内力、轴力与应力的概念。 福建省中职学业水平考试机械基础类专业 《机械设计基础考点双析卷》第14卷 内力、轴力与应力 学生练习卷 一、单选题（本大题共15小题，每题4分，共60分） 1．在交变应力的作用下，零件的失效形式主要是（   ） A．塑性变形 B．断裂 C．疲劳断裂 D．弹性变形 2．圆轴扭转时，其横截面上的应力最大的地方在（   ） A．截面中心 B．截面中心附近 C．截面边缘 D．截面边缘附近 3．直杆轴向拉伸过程中，若应力-应变曲线呈现明显的屈服阶段，说明材料具有（   ） A．明显的塑性 B．纯弹性 C．高强度 D．高硬度 4．下图中,若将力P从B截面平移至C截面，则只有（   ） 不改变。 A．每个截面上的轴力； B．每个截面上的应力； C．杆的总变形； D．杆左端的约束反力。 5．在梁的弯曲过程中，距横截面中性轴最远处的正应力为（　　） A．最大值 B．最小值 C．零 D．无法确定 6．如图所示矩形截面采用两种放置方式，从弯曲正应力强度观点分析，图b放置方式的承截能力是图a放置方式的承载能力的（   ） A．2倍 B．4倍 C．6倍 D．8倍 7．下图杆中，AB、BC、CD段的横截面面积分别为A、2A、3A，则三段杆的横截面上（   ） A．轴力不等，应力相等； B．轴力相等，应力不等； C．轴力和应力都相等； D．轴力和应力都不相等。 8．图示为一轴力杆，其中最大的轴力为（   ） A．12kN B．20kN C．8kN D．13kN 9．关于轴向拉压杆件轴力的说法中，错误的是（   ） A．拉压杆的内力只有轴力 B．轴力的作用线与杆轴重合 C．轴力是沿杆轴作用的外力 D．轴力与杆的材料、横截面无关 10．若两个拉杆的横截面形状不同、杆件材料不同，但轴力相等、横截面相等，则在他们的弹性范围内，下列结论正确的是（   ） A．应力相同，变形相同 B．应力不同，变形相同 C．应力相同，变形不同 D．应力不同，变形不同 11．某传动轴转速n=250r/min,此轴上轮C输入功率为P=150KW，轮A，B的输出功率PA=50KW，PB=100KW，为使轴横截面上的最大扭矩最小，轴上三个轮子布置从左至右应按顺序 排比较合理。（   ） A．A,C,B B．A,B,C C．B,A,C D．C,B,A 12．下列关于内力和外力关系的叙述，正确的是（   ） A．内力的大小是一定的 B．外力是由内力产生的 C．内力可以随着外力的增大而无限增大 D．内力随着外力的增大而增大，但当内力增大到一定限度时，杆件会发生损坏。 13．如下图所示，杆A、B端分别受力 F的作用，则杆内截面上的内力为（   ） A．2F B．F/2 C．F D．1.5F 14．图示矩形截面直杆，右端固定，左端在杆的对称平面内作用有集中力偶，数值为M。关于固定端处横截面A－A上的内力分布，有四种答案，根据弹性体的特点，试分析哪一种答案比较合理。正确答案是（   ） A． B． C． D． 15．两根横截面面积不同的杆件，受到大小相同的轴力作用，则（   ） A．内力不同、应力相同 B．内力不同、应力不同 C．内力相同、应力不同 D．内力相同、应力相同 二、判断题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 16．平面弯曲时,梁横截面上的内应力既有切应力又有正应力。( ) 17．压缩应力分布于整个构件内部，而挤压应力只分布于两构件相互接触的局部区域。( ) 18．使用截面法求杆件的轴力，与杆件截面积的大小无关( ) 19．一杆件的两端受两个大小相等方向相反的外力作用而平衡,因外力的合力为零,所以各处的轴力也为零。( ) 20．内力随外力的增大而增大，拉压杆上的内力称为轴力。( ) 三、分析计算题（本大题20分） 21．在图所示结构中，假设AB杆为刚体，CD杆的截面面积，材料的许用应力。 (1)B点承受载荷F=40kN时，试校核CD杆的强度； (2)求B点能承受的最大载荷Fmax。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 编写说明：福建省中等职业学校学业水平考试《机械设计基础考点双析卷》，依据《福建省中等职业学校学业水平考试机械基础科目考试说明》（2024年）（以下简称考纲）编写。“考点双析”即围绕一个考点，一份是老师的讲解卷一份是学生的练习卷。助力师生构建 “讲练结合” 的学习闭环，特别适用于第一轮高考复习教学。 本专辑第13、第14卷精准对标《福建省中等职业学校学业水平考试机械基础科目考试说明》考纲，知识模块（二）.机械设计基础： 2.工程力学：（2）杆件的基本变形：①了解内力、轴力与应力的概念。 福建省中职学业水平考试机械基础类专业 《机械设计基础考点双析卷》第14卷 内力、轴力与应力 学生练习卷 一、单选题（本大题共15小题，每题4分，共60分） 1．在交变应力的作用下，零件的失效形式主要是（   ） A．塑性变形 B．断裂 C．疲劳断裂 D．弹性变形 【答案】C 【解析】略 2．圆轴扭转时，其横截面上的应力最大的地方在（   ） A．截面中心 B．截面中心附近 C．截面边缘 D．截面边缘附近 【答案】C 【解析】略 3．直杆轴向拉伸过程中，若应力-应变曲线呈现明显的屈服阶段，说明材料具有（   ） A．明显的塑性 B．纯弹性 C．高强度 D．高硬度 【答案】A 【详解】应力-应变曲线出现屈服阶段表示材料具有明显的塑性，即材料可以发生永久性变形。 4．下图中,若将力P从B截面平移至C截面，则只有（   ） 不改变。 A．每个截面上的轴力； B．每个截面上的应力； C．杆的总变形； D．杆左端的约束反力。 【答案】D 【解析】略 5．在梁的弯曲过程中，距横截面中性轴最远处的正应力为（　　） A．最大值 B．最小值 C．零 D．无法确定 【答案】A 【详解】梁发生横力弯曲变形时，距离中性轴最远的边缘处的点，正应力、切应力同时取得最大值。 【点睛】 6．如图所示矩形截面采用两种放置方式，从弯曲正应力强度观点分析，图b放置方式的承截能力是图a放置方式的承载能力的（   ） A．2倍 B．4倍 C．6倍 D．8倍 【答案】A 【解析】略 7．下图杆中，AB、BC、CD段的横截面面积分别为A、2A、3A，则三段杆的横截面上（   ） A．轴力不等，应力相等； B．轴力相等，应力不等； C．轴力和应力都相等； D．轴力和应力都不相等。 【答案】A 【解析】略 8．图示为一轴力杆，其中最大的轴力为（   ） A．12kN B．20kN C．8kN D．13kN 【答案】B 【解析】略 9．关于轴向拉压杆件轴力的说法中，错误的是（   ） A．拉压杆的内力只有轴力 B．轴力的作用线与杆轴重合 C．轴力是沿杆轴作用的外力 D．轴力与杆的材料、横截面无关 【答案】C 【解析】略 10．若两个拉杆的横截面形状不同、杆件材料不同，但轴力相等、横截面相等，则在他们的弹性范围内，下列结论正确的是（   ） A．应力相同，变形相同 B．应力不同，变形相同 C．应力相同，变形不同 D．应力不同，变形不同 【答案】C 【详解】根据正应力等于轴力与横截面积之比，故两个应力相同；由于材料不同，弹性模量不同，变形不同。 11．某传动轴转速n=250r/min,此轴上轮C输入功率为P=150KW，轮A，B的输出功率PA=50KW，PB=100KW，为使轴横截面上的最大扭矩最小，轴上三个轮子布置从左至右应按顺序 排比较合理。（   ） A．A,C,B B．A,B,C C．B,A,C D．C,B,A 【答案】A 【详解】扭矩的基本计算公式为：T=9550P /n其中： T 表示扭矩，单位为牛米（Nm） P表示功率，单位为千瓦（kW） n 表示转速，单位为每分钟转数（r/min） 轮(A)的扭矩T=1910 轮(B)的扭矩T=3820 轮(C)的扭矩T=5730 为使轴横截面上的最大扭矩最小，轴上三个轮子布置从左至右应按顺序A,C,B排比较合理。 12．下列关于内力和外力关系的叙述，正确的是（   ） A．内力的大小是一定的 B．外力是由内力产生的 C．内力可以随着外力的增大而无限增大 D．内力随着外力的增大而增大，但当内力增大到一定限度时，杆件会发生损坏。 【答案】D 【详解】本题主要考核内力和外力的概念，外力：杆件以外物体对杆件的作用力称为外力；内力：杆件在外力的作用下产生的变形，由外力引起的杆件内部的相互作用力称为内力。 13．如下图所示，杆A、B端分别受力 F的作用，则杆内截面上的内力为（   ） A．2F B．F/2 C．F D．1.5F 【答案】C 【详解】分析内力，用截面法，由平衡条件可知FN=F。 14．图示矩形截面直杆，右端固定，左端在杆的对称平面内作用有集中力偶，数值为M。关于固定端处横截面A－A上的内力分布，有四种答案，根据弹性体的特点，试分析哪一种答案比较合理。正确答案是（   ） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】略 15．两根横截面面积不同的杆件，受到大小相同的轴力作用，则（   ） A．内力不同、应力相同 B．内力不同、应力不同 C．内力相同、应力不同 D．内力相同、应力相同 【答案】C 【解析】略 二、判断题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 16．平面弯曲时,梁横截面上的内应力既有切应力又有正应力。( ) 【答案】正确 【详解】平面弯曲时,梁横截面上的内力包括剪力和弯矩，剪力由切应力构成，弯矩由正应力构成，所以横截面上既有切应力又有正应力，特殊情况下，纯弯曲时，剪力为0，切应力为0。 17．压缩应力分布于整个构件内部，而挤压应力只分布于两构件相互接触的局部区域。( ) 【答案】正确 【解析】略 18．使用截面法求杆件的轴力，与杆件截面积的大小无关( ) 【答案】正确 【解析】略 19．一杆件的两端受两个大小相等方向相反的外力作用而平衡,因外力的合力为零,所以各处的轴力也为零。( ) 【答案】错误 【详解】二力平衡公理只适用于刚体，在理论力学中适用，材料力学研究的是变形体，二力平衡公理在材料力学中不适用。当杆件的两端受两个大小相等方向相反的外力作用时，截面上有大小等于外力的轴力存在。 20．内力随外力的增大而增大，拉压杆上的内力称为轴力。( ) 【答案】正确 【详解】内力是由外力引起的构件内部各部分之间的相互作用力，随外力的变化而变化，杆件拉压变形时，所受外力的合力的作用线与杆件轴线重合，所以内力也与杆件轴线重合，叫轴力。 三、分析计算题（本大题20分） 21．在图所示结构中，假设AB杆为刚体，CD杆的截面面积，材料的许用应力。 (1)B点承受载荷F=40kN时，试校核CD杆的强度； (2)求B点能承受的最大载荷Fmax。 【答案】(1)校核CD杆的强度 1）取AB 杆为研究对象，画其受力图如下图所示。 2）建立直角坐标系Axy，列平衡方程求解。由， 得（拉力） 3）校核CD杆的强度 强度满足。 (2)求B点能承受的最大载荷Fmax。 ①求CD杆能承受的最大载荷FCDmax。 得： ②求B点能承受的最大载荷Fmax 【解析】略 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$