第48练 金属材料力学性能(二) 山东省（春季高考）《汽车机械基础》（高教版·第三版） 一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了山东省（春季高考）《汽车机械基础》（高教版·第三版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是山东省（春季高考）《汽车机械基础》（高教版·第三版）一课一练的第48练，内容涵盖掌握金属材料的力学性能（强度/塑性/硬度/韧性/疲劳）。 山东省（春季高考）一课一练 《汽车机械基础》（高教版·第三版） 第48练 第十四单元 汽车常用金属材料 第二节 金属材料力学性能(二) 一、单项选择题 1. 拉伸试验中，试样达到某一载荷后，在载荷基本不增加时仍继续变形。表征这一阶段起始水平的指标是（ ） A. 抗拉强度 B. 屈服强度 C. 断后伸长率 D. 断面收缩率 2. 维修中检查齿轮、轴颈等表面耐磨零件时，常把表层抵抗局部压入的能力作为选材依据。该能力主要反映材料的（ ） A. 刚度 B. 硬度 C. 韧性 D. 弹性 3. 汽车半轴工作时，动力输入会使轴反复承受转矩作用，轴内主要产生的载荷形式是（ ） A. 拉伸载荷 B. 压缩载荷 C. 扭转载荷 D. 弯曲载荷 4. 一批弹簧钢零件装车后，在较小交变载荷下提前开裂。检测发现零件表面存在尖锐划痕，最应优先改进的方向是（ ） A. 降低表面缺口敏感 B. 提高零件外观亮度 C. 增大零件安装间隙 D. 减少材料导热能力 5. 两个同材质支架承受交变载荷，甲支架表面粗糙且有台阶过渡，乙支架表面光滑且圆角过渡。若载荷幅值相同，通常更容易先发生疲劳破坏的是（ ） A. 甲支架 B. 乙支架 C. 两者相同 D. 无法比较 二、简答题 6. 汽车维修中需要选用受冲击载荷的连接件材料，简述选材时应关注的力学性能要求。 7. 比较强度指标与塑性指标在评价金属材料时的主要区别。 三、计算题 8. 某钢试样进行拉伸试验，原始横截面积为50 mm²，拉断前承受的最大载荷为31 000 N。求该材料的抗拉强度，结果用MPa表示。 9. 某圆柱形金属试样拉伸前直径为10 mm，拉断后断口处最小直径为7 mm。取π为3.14，求该试样的断面收缩率，结果保留一位小数。 10. 某汽车支架材料的屈服强度为360 MPa，安全系数取1.5。该支架工作截面面积为120 mm²，实际最大拉力为25 000 N。求：（1）材料的许用应力；（2）支架实际工作应力；（3）判断该支架是否满足强度要求。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了山东省（春季高考）《汽车机械基础》（高教版·第三版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是山东省（春季高考）《汽车机械基础》（高教版·第三版）一课一练的第48练，内容涵盖掌握金属材料的力学性能（强度/塑性/硬度/韧性/疲劳）。 山东省（春季高考）一课一练 《汽车机械基础》（高教版·第三版） 第48练 第十四单元 汽车常用金属材料 第二节 金属材料力学性能(二) 一、单项选择题 1. 拉伸试验中，试样达到某一载荷后，在载荷基本不增加时仍继续变形。表征这一阶段起始水平的指标是（ ） A. 抗拉强度 B. 屈服强度 C. 断后伸长率 D. 断面收缩率 【答案】B 【解析】屈服强度表示材料开始产生明显塑性变形时的应力水平，常用于判断零件在工作中是否会出现不可恢复变形。抗拉强度反映材料被拉断前承受最大载荷的能力，断后伸长率和断面收缩率主要反映塑性。 2. 维修中检查齿轮、轴颈等表面耐磨零件时，常把表层抵抗局部压入的能力作为选材依据。该能力主要反映材料的（ ） A. 刚度 B. 硬度 C. 韧性 D. 弹性 【答案】B 【解析】硬度表示材料表面抵抗局部压入、刻划或磨损的能力，耐磨零件通常要求有较高硬度。刚度强调抵抗弹性变形的能力，韧性强调抵抗冲击破坏的能力。 3. 汽车半轴工作时，动力输入会使轴反复承受转矩作用，轴内主要产生的载荷形式是（ ） A. 拉伸载荷 B. 压缩载荷 C. 扭转载荷 D. 弯曲载荷 【答案】C 【解析】半轴传递转矩时，截面上主要承受扭转作用，因此对应的主要载荷形式是扭转载荷。拉伸、压缩和弯曲分别对应轴向受力或横向受力工况，不是半轴传递动力时的主要形式。 4. 一批弹簧钢零件装车后，在较小交变载荷下提前开裂。检测发现零件表面存在尖锐划痕，最应优先改进的方向是（ ） A. 降低表面缺口敏感 B. 提高零件外观亮度 C. 增大零件安装间隙 D. 减少材料导热能力 【答案】A 【解析】尖锐划痕会形成应力集中，使材料在交变载荷下更容易产生裂纹并扩展，降低疲劳寿命。改进表面质量、减小缺口影响是处理此类问题的关键方向。 5. 两个同材质支架承受交变载荷，甲支架表面粗糙且有台阶过渡，乙支架表面光滑且圆角过渡。若载荷幅值相同，通常更容易先发生疲劳破坏的是（ ） A. 甲支架 B. 乙支架 C. 两者相同 D. 无法比较 【答案】A 【解析】表面粗糙和台阶过渡都会增强应力集中，使裂纹更容易在交变载荷下萌生和扩展。乙支架表面光滑且采用圆角过渡，应力集中较小，疲劳性能通常更好。 二、简答题 6. 汽车维修中需要选用受冲击载荷的连接件材料，简述选材时应关注的力学性能要求。 【答案】（1）材料应具有足够的强度，保证连接件在工作载荷下不发生断裂或明显塑性变形。 （2）材料应具有较好的韧性，保证连接件在冲击载荷作用下不易突然脆断。 （3）材料应具有适当的硬度，保证连接件表面在装配和使用过程中具有一定耐磨能力。 【解析】受冲击载荷的连接件既要能承受静载和工作载荷，又要能吸收冲击能量，还要兼顾表面磨损。答题时应围绕强度、韧性和硬度三方面说明其工程意义。 7. 比较强度指标与塑性指标在评价金属材料时的主要区别。 【答案】（1）强度指标主要评价材料抵抗破坏或过量变形的能力，常用于判断零件能否安全承载。 （2）塑性指标主要评价材料产生永久变形而不破裂的能力，常用于判断材料能否进行冷弯、冲压或拉伸成形。 （3）强度高不一定表示塑性好，选材时应根据零件受力情况和加工要求综合考虑。 【解析】本题要求区分两类性能指标的评价对象和应用场景。强度侧重承载安全，塑性侧重变形加工能力，二者不能互相替代。 三、计算题 8. 某钢试样进行拉伸试验，原始横截面积为50 mm²，拉断前承受的最大载荷为31 000 N。求该材料的抗拉强度，结果用MPa表示。 【答案】620 MPa 【解析】抗拉强度按最大载荷与原始横截面积的比值计算，公式为。代入数据得，计算结果为620 N/mm²。由于1 N/mm²为1 MPa，因此该材料的抗拉强度为620 MPa。 9. 某圆柱形金属试样拉伸前直径为10 mm，拉断后断口处最小直径为7 mm。取π为3.14，求该试样的断面收缩率，结果保留一位小数。 【答案】51.0% 【解析】断面收缩率按原始面积与断后最小面积的差值占原始面积的百分比计算，公式为。原始面积为，计算结果为78.5 mm²；断后最小面积为，计算结果为38.5 mm²。代入公式得，计算结果约为51.0%，因此该试样的断面收缩率为51.0%。 10. 某汽车支架材料的屈服强度为360 MPa，安全系数取1.5。该支架工作截面面积为120 mm²，实际最大拉力为25 000 N。求：（1）材料的许用应力；（2）支架实际工作应力；（3）判断该支架是否满足强度要求。 【答案】（1）240 MPa （2）208.3 MPa （3）满足强度要求 【解析】（1）许用应力按屈服强度除以安全系数计算，公式为。代入数据得，计算结果为240 MPa，因此材料的许用应力为240 MPa。 （2）实际工作应力按拉力与截面面积的比值计算，公式为。代入数据得，计算结果约为208.3 N/mm²，因此支架实际工作应力为208.3 MPa。 （3）实际工作应力208.3 MPa小于许用应力240 MPa，说明该支架在给定条件下不超过允许承载水平，因此满足强度要求。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $