第12卷-圆轴扭转-安徽省分类招生和对口招生装备制造类专业《机械基础考点双析卷》

编写说明：安徽省普通高校分类招生和对口招生《机械基础考点双析卷》，依据《安徽省普通高校对口招生专业理论和技能测试考试纲要（2025年版）》（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11、第12卷精准对标考纲，知识模块（一）.机械基础： 一、工程力学：2.杆件的基本变形：（3）圆轴扭转。 安徽省分类招生和对口招生装备制造类专业 《机械基础考点双析卷》第12卷 圆轴扭转 学生练习卷 时间：90分钟 总分：100分 班级_______姓名_______成绩_______学号_______ 一、单选题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1．直杆发生扭转变形时，横截面上的扭矩与外力矩的大小成（   ） A．正比 B．反比 C．无关 D．非线性关系 【答案】A 2．直杆发生扭转变形时，横截面上的内力称为（   ） A．剪力 B．弯矩 C．正应力 D．扭矩 【答案】D 3．直杆发生扭转变形时，其主要特点是（   ） A．长度发生变化 B．横截面绕轴线发生相对转动 C．横截面形状发生变化 D．材料性质发生变化 【答案】B 4．构件抵抗破坏的能力，被称为（   ） A．强度 B．刚度 C．稳定性 D．硬度 【答案】A 5．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 6．提高抗扭能力的措施为（   ） A．提高扭矩 B．降低扭矩，提高截面抗扭系数 C．任意布置受力位置 D．相同扭矩，抗扭能力相同 【答案】B 7．将作用于物体上A 点的力平移到物体上的另一点A'，而不改变其作用效应，下列对于附加力偶矩的说法中正确的是（   ） A．大小和正负号均与A'点无关 B．大小和正负号均与A'点有关 C．大小与A'点有关，正负号与A'无关 D．大小与A'点无关，正负号与A'有关 【答案】B 8．对于材料以及横截面面积均相同的空心圆轴和实心圆轴，前者的抗扭刚度一定 于后者的抗扭刚度（   ） A．小 B．等 C．大 D．无法对比 【答案】C 9．圆轴扭转时，截面上的应力（   ） A．只有切应力 B．只有正应力 C．既有切应力又有正应力 D．只有弯矩 【答案】A 【详解】圆轴扭转时，截面上的应力只有切应力 10．影响圆轴扭转角大小的因素是（   ） A．扭矩、材料、轴长 B．扭矩、轴长、抗扭刚度 C．扭矩、材料、截面尺寸 D．扭矩、轴长、截面尺寸 【答案】B 11．空心圆轴，其内外径之比为a，扭转时轴内最大剪应力为t，这时横截面上内边缘的剪应力为（   ） A．0 B． C．t D．at 【答案】D 12．圆轴横截面上的切应力分布图中，正确的结果是（   ） A． B． C． D． 【答案】D 13．图示空心圆轴扭转时，受扭矩T作用，其横截面切应力分布的正确表达应为（   ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】方向相同且经过圆环的中心。 14．在受载不变的情况下，实心圆轴的横截面面积增加1倍，其最大扭转应力将减小为原来的（   ） A． B． C． D． 【答案】D 15．直径为D的实心圆轴两端受扭转力矩作用，轴内最大剪应力为，若轴的直径改为，则轴内的最大剪应力变为（   ） A． B． C． D． 【答案】C 16．关于圆轴扭转时，应力的公布规律，下列说法正确的是（   ） A．圆轴截面上切应力与所在圆周半径成正比 B．任一点切应力都相等 C．在圆心处正应力最大 D．在半径最大处正应力最大 【答案】D 17．圆轴扭转时，同一圆周上各点的切应力大小（   ） A．完全相同 B．完全不同 C．部分相同 D．都不对 【答案】A 18．圆轴扭转时，同一截面上各点的切应力大小（   ） A．完全相同 B．完全不同 C．部分相同 D．都不对 【答案】A 19．圆轴扭转时，横截面 的切应力最大（   ） A．圆心 B．任意点 C．边缘 D．都不对 【答案】C 20．空心圆轴扭转的危险截面上 存在切应力为零的点（   ） A．一定 B．不一定 C．一定不 D．不确定 【答案】A 二、多选题（本大题共3小题，每小题4分，共12分） 21．扭转强度计算中，若要提高空心圆轴的抗扭强度，以下哪两项是有效的措施（   ） A．增大圆轴的内径 B．减小圆轴的外径 C．保持外径不变，增大壁厚 D．使用更高强度的材料 【答案】CD 22．根据载荷的不同作用方式，强度分为（   ） A．屈服强度 B．抗拉强度 C．抗压强度 D．抗弯强度 【答案】ABCD 23．关于圆轴扭转时的应力与变形，下列陈述正确的是（   ） A．圆轴扭转时，横截面上各点的剪应力大小与距离轴心的距离成正比 B．圆轴扭转时的角度变形与扭矩成正比，与轴的抗扭刚度成反比 C．圆轴的抗扭刚度与轴的直径的四次方成正比 D．圆轴扭转时，横截面上各点的剪应力方向都与半径垂直 【答案】ABCD 三、填空题（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 24．圆轴扭转时，横截面上只有 应力，没有 应力。 【答案】 切应力 正应力 【详解】正应力：垂直于截面的应力分量称为正应力（或法向应力），用σ表示。正应力表示零件内部相邻两截面间拉伸和压缩的作用。 切应力：相切于截面的应力分量称为剪应力或切应力，用τ表示。切应力表示相互错动的作用。 圆轴扭转时，横截面上只有切应力，没有正应力。 25．圆轴扭转时的变形特点是其横截面 。 【答案】绕轴线发生相对转动 26．圆轴扭转时，横截面上任一点的切应力大小与该点所在的半径成 。 【答案】正比 27．圆轴扭转的受力特点是杆件两端受到 、 一对力偶的作用。 【答案】 大小相等 方向相反的 28．圆轴扭转时的内力称为 ，用符号表示。 【答案】扭矩 四、简答题（本大题共2小题，每小题5分，共10分） 29．简述圆轴扭转时横截面上的应力及分布规律。 【答案】在横截面上没有正应力，只有垂直于半径的切应力。横截面上任一点的切应力与该横截面上的扭矩成正比，与该点所在圆周的半径成正比，方向与过该点的半径垂直，最大切应力在外边缘处(半径最大)。 【详解】在横截面上没有正应力，只有垂直于半径的切应力。横截面上任一点的切应力与该横截面上的扭矩成正比，与该点所在圆周的半径成正比，方向与过该点的半径垂直，最大切应力在外边缘处(半径最大)。 30．圆轴扭转切应力分布特点 【答案】圆轴扭转时，横截面上任一点的切应力与改点所在圆周的半径成之比正比，方向与过改点的半径垂直，切应力最大处发生在半径最大处。 五、综合应用题（本大题8分） 31．轴上有三个齿轮，传递的转矩分别为M、3M 、2M，画出图示两轴的扭矩图，并分别指出最大扭矩是多少。 (1) (2) 【答案】(1)①如图（1）所示，在左边两个齿轮之间任意取一个截面叫1-1截面。 取1-1截面左段轴为研究对象，画出主动转矩和截面上的扭矩M1，如图（2）所示。 列平衡方程如下： ②如图（1）所示，在右边两个齿轮之间任意取一个截面叫2-2截面。 取2-2截面右段杆为研究对象，画出主动转矩和截面上的扭矩，如图（3）所示。 列平衡方程如下： ③画出扭矩图，此时，这个轴上的最大扭矩是2M。 (2)①如图（1）所示，在左边两个齿轮之间任意取一个截面叫1-1截面。 取1-1截面左段轴为研究对象，画出主动转矩和截面上的扭矩，如图（2）所示。 列平衡方程如下： ②如图（1）所示，在右边两个齿轮之间任意取一个截面叫2-2截面。 取2-2截面右段杆为研究对象，画出主动转矩和截面上的扭矩，如图（3）所示。 列平衡方程如下： ③画出扭矩图，此时，这个轴上的最大扭矩是3M。 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：安徽省普通高校分类招生和对口招生《机械基础考点双析卷》，依据《安徽省普通高校对口招生专业理论和技能测试考试纲要（2025年版）》（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11、第12卷精准对标考纲，知识模块（一）.机械基础： 一、工程力学：2.杆件的基本变形：（3）圆轴扭转。 安徽省分类招生和对口招生装备制造类专业 《机械基础考点双析卷》第12卷 圆轴扭转 学生练习卷 时间：90分钟 总分：100分 班级_______姓名_______成绩_______学号_______ 一、单选题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1．直杆发生扭转变形时，横截面上的扭矩与外力矩的大小成（   ） A．正比 B．反比 C．无关 D．非线性关系 2．直杆发生扭转变形时，横截面上的内力称为（   ） A．剪力 B．弯矩 C．正应力 D．扭矩 3．直杆发生扭转变形时，其主要特点是（   ） A．长度发生变化 B．横截面绕轴线发生相对转动 C．横截面形状发生变化 D．材料性质发生变化 4．构件抵抗破坏的能力，被称为（   ） A．强度 B．刚度 C．稳定性 D．硬度 5．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 6．提高抗扭能力的措施为（   ） A．提高扭矩 B．降低扭矩，提高截面抗扭系数 C．任意布置受力位置 D．相同扭矩，抗扭能力相同 7．将作用于物体上A 点的力平移到物体上的另一点A'，而不改变其作用效应，下列对于附加力偶矩的说法中正确的是（   ） A．大小和正负号均与A'点无关 B．大小和正负号均与A'点有关 C．大小与A'点有关，正负号与A'无关 D．大小与A'点无关，正负号与A'有关 8．对于材料以及横截面面积均相同的空心圆轴和实心圆轴，前者的抗扭刚度一定 于后者的抗扭刚度（   ） A．小 B．等 C．大 D．无法对比 9．圆轴扭转时，截面上的应力（   ） A．只有切应力 B．只有正应力 C．既有切应力又有正应力 D．只有弯矩 10．影响圆轴扭转角大小的因素是（   ） A．扭矩、材料、轴长 B．扭矩、轴长、抗扭刚度 C．扭矩、材料、截面尺寸 D．扭矩、轴长、截面尺寸 11．空心圆轴，其内外径之比为a，扭转时轴内最大剪应力为t，这时横截面上内边缘的剪应力为（   ） A．0 B． C．t D．at 12．圆轴横截面上的切应力分布图中，正确的结果是（   ） A． B． C． D． 13．图示空心圆轴扭转时，受扭矩T作用，其横截面切应力分布的正确表达应为（   ） A． B． C． D． 14．在受载不变的情况下，实心圆轴的横截面面积增加1倍，其最大扭转应力将减小为原来的（   ） A． B． C． D． 15．直径为D的实心圆轴两端受扭转力矩作用，轴内最大剪应力为，若轴的直径改为，则轴内的最大剪应力变为（   ） A． B． C． D． 16．关于圆轴扭转时，应力的公布规律，下列说法正确的是（   ） A．圆轴截面上切应力与所在圆周半径成正比 B．任一点切应力都相等 C．在圆心处正应力最大 D．在半径最大处正应力最大 17．圆轴扭转时，同一圆周上各点的切应力大小（   ） A．完全相同 B．完全不同 C．部分相同 D．都不对 18．圆轴扭转时，同一截面上各点的切应力大小（   ） A．完全相同 B．完全不同 C．部分相同 D．都不对 19．圆轴扭转时，横截面 的切应力最大（   ） A．圆心 B．任意点 C．边缘 D．都不对 20．空心圆轴扭转的危险截面上 存在切应力为零的点（   ） A．一定 B．不一定 C．一定不 D．不确定 二、多选题（本大题共3小题，每小题4分，共12分） 21．扭转强度计算中，若要提高空心圆轴的抗扭强度，以下哪两项是有效的措施（   ） A．增大圆轴的内径 B．减小圆轴的外径 C．保持外径不变，增大壁厚 D．使用更高强度的材料 22．根据载荷的不同作用方式，强度分为（   ） A．屈服强度 B．抗拉强度 C．抗压强度 D．抗弯强度 23．关于圆轴扭转时的应力与变形，下列陈述正确的是（   ） A．圆轴扭转时，横截面上各点的剪应力大小与距离轴心的距离成正比 B．圆轴扭转时的角度变形与扭矩成正比，与轴的抗扭刚度成反比 C．圆轴的抗扭刚度与轴的直径的四次方成正比 D．圆轴扭转时，横截面上各点的剪应力方向都与半径垂直 三、填空题（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 24．圆轴扭转时，横截面上只有 应力，没有 应力。 25．圆轴扭转时的变形特点是其横截面 。 26．圆轴扭转时，横截面上任一点的切应力大小与该点所在的半径成 。 27．圆轴扭转的受力特点是杆件两端受到 、 一对力偶的作用。 28．圆轴扭转时的内力称为 ，用符号表示。 四、简答题（本大题共2小题，每小题5分，共10分） 29．简述圆轴扭转时横截面上的应力及分布规律。 30．圆轴扭转切应力分布特点 五、综合应用题（本大题8分） 31．轴上有三个齿轮，传递的转矩分别为M、3M 、2M，画出图示两轴的扭矩图，并分别指出最大扭矩是多少。 (1) (2) 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 $$