第12卷-直杆的拉伸压缩应力与强度计算-河北省对口招生机械类专业《机械基础考点双析卷》

编写说明：河北省普通高等学校对口招生《机械基础考点双析卷》，依据《2025年河北省普通高等学校对口招生机械类专业考试大纲》（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： 三、材料力学：3．掌握低碳钢、铸铁拉伸和压缩时的力学性质；4．掌握直杆轴向拉伸和压缩时的强度计算。 河北省对口招生机械类专业 《机械基础考点双析卷》第12卷 直杆的拉伸压缩应力与强度计算 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．材料的塑性变形指（   ） (a)受力超过弹性极限的变形；(b)受力后不能恢复原状的变形； (c)撤消外力后残留的变形； (d)撤消外力后消失的变形 A．(a)(c) B．(b)(d) C．(a)(d) D．(b)(c) 【答案】D 2．在拉伸力学实验时，试样拉断前能承受的最大应力称为材料的（   ） A．屈服极限 B．抗拉强度极限 C．弹性极限 D．比例极限 【答案】B 【详解】当应力达到轻度极限后，在试件比较薄弱处的横截面上产生急剧的局部收缩，最后导致试件在横截面上断裂。 试样拉断前能承受的最大应力称为材料的抗拉强度极限 3．一根直径为10mm的钢杆受到5000N的轴向拉力，钢的弹性模量为，求截面上的正应力大小（   ） A．25 MPa B．50 MPa C．100 MPa D．200 MPa 【答案】A 4．采用过渡圆角等避免截面尺寸突变的措施,可 应力集中现象（   ） A．消除 B．降低 C．增大 D．无法确定 【答案】B 5．轴向拉力产生（   ） A．压应力 B．无应变 C．外力 D．拉应力 【答案】D 【详解】拉力在轴的内部产生拉应力。 6．两根圆轴，一根直径D1=4cm，受轴向拉力 N1=2kN，另一根直径D2=8cm，受到轴向拉力N2=4kN，则两轴横截面上的应力σ1和σ2关系是（   ） A．σ1: σ2=2: 1 B．σ1: σ2=1: 2 C．σ1: σ2=1: 1 D．σ1: σ2 =4:1 【答案】A 【详解】σ1=FN1/A1=N1/(πD1²/4)=2kN/(4²π/4)=1kN/（2π） σ2=FN2/A2=N2/(πD2²/4)=4kN/(8²π/4)=1kN/（4π） σ1: σ2=2: 1 7．一钢杆和一铝杆的长度、横截面积均相同，在受到相同的拉力作用时，铝杆的应力与钢杆的 。（     ） A．应力相同，但变形小于钢杆 B．应力、变形都小于钢杆 C．应力相同，但变形大于钢杆 D．应力、变形都大于钢杆 【答案】D 【详解】根据弹性模量不同，故应力应变不同。 8．正应力的常用单位是（   ） A．N B．Pa C．MPa D．kN 【答案】C 【详解】正应力的基本单位是Pa，常用单位是MPa，应选C选项。 9．挤压强度条件是：挤压应力不得超过材料的（   ） A．许用挤压应力 B．极限挤压应力 C．最大挤压应力 D．破坏挤压应力 【答案】C 10．关于截面法下列叙述中正确的是（   ） A．截面法是分析杆件变形的基本方法 B．截面法是分析杆件应力的基本方法 C．截面法是分析杆件内力的基本方法 D．截面法是分析杆件内力与应力关系的基本方法 【答案】C 11．A、B两杆的应变相同，绝对变形，则LA与LB的关系是（   ） A． B． C． D．LA与LB无关 【答案】C 12．直杆轴向拉伸与压缩强度计算中，材料的强度通常与哪个因素密切相关（   ） A．加工温度 B．材料组织结构 C．表面处理方式 D．动态载荷 【答案】B 【详解】材料的强度通常与材料的组织结构密切相关，不同组织结构会影响材料的强度表现。 13．胡克定律的应用条件是（   ） A．只适用于塑料材料 B．只适用于轴向拉伸 C．应力不超过比例极限 D．应力不超过屈服极限 【答案】C 【详解】本题考核胡克定律的概念：实验标明，当横截面上的应力不超过某一限度（比例极限）时，杆件的变形量与轴力及杆件原长成正比，与杆的横截面面积成反比。 14．按照强度条件，构件危险截面上的工作应力不应超过材料的（   ） A．许用应力 B．极限应力 C．破坏应力 D．都不对 【答案】A 15．杆件的刚度是指（   ） A．杆件的软硬程度 B．杆件的承载能力 C．杆件对弯曲变形的抵抗能力 D．杆件对弹性变形的抵抗能力 【答案】D 16．在直杆轴向拉伸与压缩强度计算中，材料的强度与哪个因素关系最大（   ） A．密度 B．形变率 C．断面积 D．应力集中 【答案】C 【详解】材料的强度与断面积关系最大，断面积越大，材料的承载能力越大。 17．直杆轴向拉伸与压缩强度计算中，材料的最大应力往往出现在（   ） A．位移起点处 B．加工硬化区 C．支撑点处 D．弯折部位 【答案】C 【详解】材料的最大应力往往会出现在支撑点处，这是由于受力情况不均匀导致的。 18．在直杆轴向拉伸与压缩强度计算中，材料的破坏通常受到哪个因素的影响（   ） A．受力时间 B．低温环境 C．分布不均匀 D．预处理工艺 【答案】C 【详解】材料的破坏通常受到材料内部应力分布的不均匀性影响。 19．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。 20．安全系数的取值范围是（   ） A．>2 B．≥1 C．<1 D．>1 【答案】D 【详解】因为构件实际工作时的载荷很难估算，也为了有一定有强度储备，所以用极限应力除以安全系数作为许用应力，安全系数必须大于1。如果等于1，没有意义；如果小于1，许用应力会比极限应力大，更不安全。 二、填空题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 21．杆件轴向拉伸或压缩时，其斜截面上剪应力随截面方位不同而不同，而剪应力的最大值发生在与轴线间的夹角为 的斜截面上。 【答案】45° 22．由于杆件截面尺寸的突然改变而使局部区域出现应力急剧增大的现象是 。 【答案】应力集中 23．拉压强度校核公式可以解决三方面的问题： 、 、 。 【答案】 校核构件的拉伸或压缩强度 确定杆件的许可载荷 确定杆件的最小截面积 24．杆件拉压变形时， 最大的截面称为危险截面，它 是横截面积最小的截面。 【答案】 正应力 不一定 25．金属材料抵抗 载荷作用而 的能力，称为冲击韧性。 【答案】 冲击 不破坏 【详解】金属材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力，称为冲击韧性，简称韧性。 三、判断题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 26．直杆发生拉伸变形时，横截面上的正应力与外力的大小成反比。( ) 【答案】错误 27．构件的工作应力可以和其极限应力相等( ) 【答案】错误 28．在载荷作用下,应力在较大体积内产生的强度,简称强度。在静应力下主要失效形式是塑性变形或断裂,在变应力下主要失效形式是疲劳断裂。( ) 【答案】正确 29．疲劳强度是指材料在无限多次交变载荷作用而不会产生破坏的最大应力。( ) 【答案】正确 【详解】疲劳强度是指材料在无限多次交变载荷作用而不会产生破坏的最大应力。 30．在截面面积相等的情况下，空心圆轴比实心圆轴的强度大、刚性好( ) 【答案】正确 【详解】在截面面积相等的情况下，空心圆轴比实心圆轴的强度大、刚性好。空心圆轴的中部是空心的，受到垂直于轴的作用力时，内部互相作用力更加小，因此不容易被自己的内部应力破坏，所以强度更大 【点睛】 四、简答题（本大题共2小题，每题5分，共10分） 31．机械零件的强度表现形式根据部位和形式不同怎么划分？ 【答案】根据破坏部位和形式不同分为体积强度和表面强度。 ①体积强度：在载荷作用下，应力在较大体积内产生的强度，简称强度。在静应力下主要失 效形式是塑性变形或断裂，在变应力下主要失效形式是疲劳断裂。 ②表面强度：点、线接触的高副连接表面产生弹性变形，出现很大的局部应力，称接触应力零件的强度表现形式为接触强度。 32．什么是载荷？根据性质不同可分为哪几种？ 【答案】材料在加工及使用过程中所受的外力称为载荷。根据载荷作用性质不同，通常可分为静载荷、冲击载荷、交变载荷等三种。 五、综合应用题（本大题10分） 33．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 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：河北省普通高等学校对口招生《机械基础考点双析卷》，依据《2025年河北省普通高等学校对口招生机械类专业考试大纲》（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： 三、材料力学：3．掌握低碳钢、铸铁拉伸和压缩时的力学性质；4．掌握直杆轴向拉伸和压缩时的强度计算。 河北省对口招生机械类专业 《机械基础考点双析卷》第12卷 直杆的拉伸压缩应力与强度计算 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．材料的塑性变形指（   ） (a)受力超过弹性极限的变形；(b)受力后不能恢复原状的变形； (c)撤消外力后残留的变形； (d)撤消外力后消失的变形 A．(a)(c) B．(b)(d) C．(a)(d) D．(b)(c) 2．在拉伸力学实验时，试样拉断前能承受的最大应力称为材料的（   ） A．屈服极限 B．抗拉强度极限 C．弹性极限 D．比例极限 3．一根直径为10mm的钢杆受到5000N的轴向拉力，钢的弹性模量为，求截面上的正应力大小（   ） A．25 MPa B．50 MPa C．100 MPa D．200 MPa 4．采用过渡圆角等避免截面尺寸突变的措施,可 应力集中现象（   ） A．消除 B．降低 C．增大 D．无法确定 5．轴向拉力产生（   ） A．压应力 B．无应变 C．外力 D．拉应力 6．两根圆轴，一根直径D1=4cm，受轴向拉力 N1=2kN，另一根直径D2=8cm，受到轴向拉力N2=4kN，则两轴横截面上的应力σ1和σ2关系是（   ） A．σ1: σ2=2: 1 B．σ1: σ2=1: 2 C．σ1: σ2=1: 1 D．σ1: σ2 =4:1 7．一钢杆和一铝杆的长度、横截面积均相同，在受到相同的拉力作用时，铝杆的应力与钢杆的 。（     ） A．应力相同，但变形小于钢杆 B．应力、变形都小于钢杆 C．应力相同，但变形大于钢杆 D．应力、变形都大于钢杆 8．正应力的常用单位是（   ） A．N B．Pa C．MPa D．kN 9．挤压强度条件是：挤压应力不得超过材料的（   ） A．许用挤压应力 B．极限挤压应力 C．最大挤压应力 D．破坏挤压应力 10．关于截面法下列叙述中正确的是（   ） A．截面法是分析杆件变形的基本方法 B．截面法是分析杆件应力的基本方法 C．截面法是分析杆件内力的基本方法 D．截面法是分析杆件内力与应力关系的基本方法 11．A、B两杆的应变相同，绝对变形，则LA与LB的关系是（   ） A． B． C． D．LA与LB无关 12．直杆轴向拉伸与压缩强度计算中，材料的强度通常与哪个因素密切相关（   ） A．加工温度 B．材料组织结构 C．表面处理方式 D．动态载荷 13．胡克定律的应用条件是（   ） A．只适用于塑料材料 B．只适用于轴向拉伸 C．应力不超过比例极限 D．应力不超过屈服极限 14．按照强度条件，构件危险截面上的工作应力不应超过材料的（   ） A．许用应力 B．极限应力 C．破坏应力 D．都不对 15．杆件的刚度是指（   ） A．杆件的软硬程度 B．杆件的承载能力 C．杆件对弯曲变形的抵抗能力 D．杆件对弹性变形的抵抗能力 16．在直杆轴向拉伸与压缩强度计算中，材料的强度与哪个因素关系最大（   ） A．密度 B．形变率 C．断面积 D．应力集中 17．直杆轴向拉伸与压缩强度计算中，材料的最大应力往往出现在（   ） A．位移起点处 B．加工硬化区 C．支撑点处 D．弯折部位 18．在直杆轴向拉伸与压缩强度计算中，材料的破坏通常受到哪个因素的影响（   ） A．受力时间 B．低温环境 C．分布不均匀 D．预处理工艺 19．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 20．安全系数的取值范围是（   ） A．>2 B．≥1 C．<1 D．>1 二、填空题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 21．杆件轴向拉伸或压缩时，其斜截面上剪应力随截面方位不同而不同，而剪应力的最大值发生在与轴线间的夹角为 的斜截面上。 22．由于杆件截面尺寸的突然改变而使局部区域出现应力急剧增大的现象是 。 23．拉压强度校核公式可以解决三方面的问题： 、 、 。 24．杆件拉压变形时， 最大的截面称为危险截面，它 是横截面积最小的截面。 25．金属材料抵抗 载荷作用而 的能力，称为冲击韧性。 三、判断题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 26．直杆发生拉伸变形时，横截面上的正应力与外力的大小成反比。( ) 27．构件的工作应力可以和其极限应力相等( ) 28．在载荷作用下,应力在较大体积内产生的强度,简称强度。在静应力下主要失效形式是塑性变形或断裂,在变应力下主要失效形式是疲劳断裂。( ) 29．疲劳强度是指材料在无限多次交变载荷作用而不会产生破坏的最大应力。( ) 30．在截面面积相等的情况下，空心圆轴比实心圆轴的强度大、刚性好( ) 四、简答题（本大题共2小题，每题5分，共10分） 31．机械零件的强度表现形式根据部位和形式不同怎么划分？ 32．什么是载荷？根据性质不同可分为哪几种？ 五、综合应用题（本大题10分） 33．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 $$