第11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11卷 直杆的拉伸压缩应力与强度计算 老师讲解卷 一、单选题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1．一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。 2．两根圆轴，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 3．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 4．直径D=20mm  的圆钢，两端的拉力为30KN，则圆钢横截面上的正应力为（   ） A．15MPa B．7.5MPa C．95.5MPa D．60MPa 【答案】C 5．作用在截面单位面积上的内力称为(     ) A．应力 B．内力 C．外力 D．应变 【答案】A 6．构件在正常工作时，材料所允许承受的最大应力称为（   ） A．极限应力 B．危险应力 C．许用应力 D．正应力 【答案】C 【详解】通常称使材料丧失正常工作能力的应力为极限应力或危险应力，排除A、B选项；根据题意应选C选项。 7．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。 8．轴向拉（压）杆横截面上只有（   ） A．正应力 B．切应力 C．既有切应力又有正应力 D．应力为零 【答案】A 【详解】沿横截面法线方向的应力称为正应力，轴向轴向拉（压）杆横截面上只有均匀分布的正应力。 9．下列关于拉（压）杆轴力的叙述，正确的是（   ） A．是杆件轴线上的外力 B．与杆件截面垂直 C．与杆件的界面平行 D．与杆件材料有关 【答案】B 【详解】本题考核轴力的概念，轴力是拉（压）杆上的内力，故排除A选项；轴力与杆件截面垂直，应选B选项。 10．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。 11．用Q235材料制成长度为100mm的标准长试样做拉伸实验，当出现外载荷不增加而变形持续增加的现象时，此时外载荷约为（   ） A．235KN B．184.5KN C．23.5KN D．18.45KN 【答案】D 12．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 13．设计构件时，从强度方面考虑应使得（   ） A．工作应力≤极限应力 B．工作应力≤许用应力 C．极限应力≤工作应力 D．极限应力≤许用应力 【答案】B 14．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。 15．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。 16．直杆轴向拉伸与压缩强度计算中，材料的失效通常发生在材料中（   ） A．加工硬化区 B．断裂区 C．屈服区 D．变形区 【答案】B 【详解】材料的失效通常会发生在材料的断裂区域。 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．在强度计算中，直杆轴向拉伸与压缩时，通常会考虑哪些因素对材料强度的影响（   ） A．材料的颜色 B．材料的形状 C．材料的密度 D．材料的孔隙率 【答案】D 【详解】材料的孔隙率会影响到材料的强度，因此在强度计算中会考虑这一因素。 19．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。 20．直杆轴向拉伸时，材料的断裂强度通常与哪个参数相关（   ） A．材料的密度 B．断裂表面积 C．塑性变形量 D．材料的屈服强度 【答案】D 【详解】材料的断裂强度通常与材料的屈服强度相关，屈服强度高则断裂强度也可能较高。 二、填空题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 21．构件的强度不够是指其工作应力 构件材料的许用应力。 【答案】大于 22．杆件轴向拉伸或压缩时，其横截面上的正应力是 分布的。 【答案】均匀 23．运用拉伸与压缩时的强度条件，可以解决 、 、 三类问题。 【答案】 校核强度 确定许用载荷 设计截面尺寸 24．直杆在拉伸时的强度可以通过 计算得到，公式为强度= 。 【答案】 应力 拉力/断面积 【详解】直杆在拉伸时的强度可以通过应力计算得到，应力等于拉力除以断面积。 25．强度指材料抵抗 的能力，通常用 表示。 【答案】 破坏 三、判断题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 26．应力是单位面积上的内力集度。( ) 【答案】正确 27．构件的工作应力可以和其极限应力相等( ) 【答案】错误 28．在外力作用下，构件抵抗变形的能力叫做强度。( ) 【答案】错误 【详解】在外力作用下，构件抵抗变形的能力叫做刚度，抵抗破坏的能力叫强度。 29．强度是反映机械零件承受载荷时不发生失效的重要指标( ) 【答案】正确 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 四、简答题（本大题共2小题，每题5分，共10分） 31．简述铸铁拉伸和压缩时的力学性能 【答案】(1)从开始至试件拉断，应力和应变都很小，没有屈服阶段和缩颈阶段。 (2)抗压强度极限远大于抗拉强度极限 (3)试件压断时，其断口与轴向约成45°方向。 32．拉压变形时，利用强度条件可解决哪三类问题？ 【答案】1、强度校核  2、设计截面尺寸  3、确定许用载荷 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11卷 直杆的拉伸压缩应力与强度计算 老师讲解卷 一、单选题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1．一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 2．两根圆轴，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 3．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 4．直径D=20mm  的圆钢，两端的拉力为30KN，则圆钢横截面上的正应力为（   ） A．15MPa B．7.5MPa C．95.5MPa D．60MPa 5．作用在截面单位面积上的内力称为(     ) A．应力 B．内力 C．外力 D．应变 6．构件在正常工作时，材料所允许承受的最大应力称为（   ） A．极限应力 B．危险应力 C．许用应力 D．正应力 7．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 8．轴向拉（压）杆横截面上只有（   ） A．正应力 B．切应力 C．既有切应力又有正应力 D．应力为零 9．下列关于拉（压）杆轴力的叙述，正确的是（   ） A．是杆件轴线上的外力 B．与杆件截面垂直 C．与杆件的界面平行 D．与杆件材料有关 10．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。 11．用Q235材料制成长度为100mm的标准长试样做拉伸实验，当出现外载荷不增加而变形持续增加的现象时，此时外载荷约为（   ） A．235KN B．184.5KN C．23.5KN D．18.45KN 12．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 13．设计构件时，从强度方面考虑应使得（   ） A．工作应力≤极限应力 B．工作应力≤许用应力 C．极限应力≤工作应力 D．极限应力≤许用应力 14．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 15．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 16．直杆轴向拉伸与压缩强度计算中，材料的失效通常发生在材料中（   ） A．加工硬化区 B．断裂区 C．屈服区 D．变形区 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．在强度计算中，直杆轴向拉伸与压缩时，通常会考虑哪些因素对材料强度的影响（   ） A．材料的颜色 B．材料的形状 C．材料的密度 D．材料的孔隙率 19．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 20．直杆轴向拉伸时，材料的断裂强度通常与哪个参数相关（   ） A．材料的密度 B．断裂表面积 C．塑性变形量 D．材料的屈服强度 二、填空题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 21．构件的强度不够是指其工作应力 构件材料的许用应力。 22．杆件轴向拉伸或压缩时，其横截面上的正应力是 分布的。 23．运用拉伸与压缩时的强度条件，可以解决 、 、 三类问题。 24．直杆在拉伸时的强度可以通过 计算得到，公式为强度= 。 25．强度指材料抵抗 的能力，通常用 表示。 三、判断题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 26．应力是单位面积上的内力集度。( ) 27．构件的工作应力可以和其极限应力相等( ) 28．在外力作用下，构件抵抗变形的能力叫做强度。( ) 29．强度是反映机械零件承受载荷时不发生失效的重要指标( ) 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．简述铸铁拉伸和压缩时的力学性能 32．拉压变形时，利用强度条件可解决哪三类问题？ 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 $$