第11练 力矩（一） 四川省（对口招生）《土木工程力学基础》（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，精心编制了四川省（对口招生）《土木工程力学基础》（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。 本卷是四川省（对口招生）《土木工程力学基础》（高教版·第三版）一课一练的第11练，内容涵盖理解力矩、力偶概念，掌握合力矩定理及力偶性质，掌握平面力偶系合成及平衡条件。 四川省（对口招生）一课一练 《土木工程力学基础》（高教版·第三版） 第9节 2.3 力矩 第11练 力矩（一） 一、单项选择题 1. 某力作用在门把手上，使门扇绕铰链产生转动趋势，描述这种作用效果的物理量称为（ ） A. 力矩 B. 剪力 C. 轴力 D. 应力 2. 在刚体上形成一个力偶，需要满足的受力关系是（ ） A. 两力等值同向共线作用 B. 两力异值反向平行作用 C. 两力等值反向平行作用 D. 两力异值同向交叉作用 3. 将同一平面内的一个力偶平移到刚体另一位置，刚体所受转动效果（ ） A. 转向改变且数值增大 B. 转向改变且数值减小 C. 转向保持且数值增大 D. 转向保持且数值不变 4. 学生计算扳手拧螺母的转动效果时，直接把力的作用点到螺母中心的斜线距离作为力臂，最可能造成错误的原因是（ ） A. 力值取成构件自重 B. 力臂取成斜向距离 C. 转向判成平移动作 D. 单位写成长度单位 5. 一根水平杆绕左端点转动，距左端0.4 m处有50 N向下的力，距左端0.6 m处有30 N向上的力。若规定前者使杆顺时针转动，则两力对左端点的合成效果为（ ） A. 顺时针方向38 N·m B. 逆时针方向38 N·m C. 顺时针方向2 N·m D. 逆时针方向2 N·m 二、判断题 6. 力的大小相同，只要作用点到转动中心的直线距离相同，产生的力矩就一定相同。（ ） 7. 平面力偶系合成时，合力偶矩等于各力偶矩的代数和。（ ） 8. 力偶可以用一个合力来代替，因此力偶平衡时只需满足合力为零。（ ） 三、综合题 9. 某工人用扳手拧紧螺母，扳手长度为0.25 m，手在扳手端部施加80 N的力，力的方向与扳手成90°。求：（1）该力对螺母中心的力矩大小；（2）若保持80 N不变，将扳手长度改为0.15 m，力矩如何变化。 10. 一块刚性构件受到同一平面内三个力偶作用：第一个力偶矩为18 N·m，转向为顺时针；第二个力偶矩为10 N·m，转向为逆时针；第三个力偶矩为8 N·m，转向为逆时针。规定顺时针为正，求：（1）该平面力偶系的合力偶矩；（2）判断构件是否处于力偶平衡状态，并说明依据。 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，精心编制了四川省（对口招生）《土木工程力学基础》（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。 本卷是四川省（对口招生）《土木工程力学基础》（高教版·第三版）一课一练的第11练，内容涵盖理解力矩、力偶概念，掌握合力矩定理及力偶性质，掌握平面力偶系合成及平衡条件。 四川省（对口招生）一课一练 《土木工程力学基础》（高教版·第三版） 第9节 2.3 力矩 第11练 力矩（一） 一、单项选择题 1. 某力作用在门把手上，使门扇绕铰链产生转动趋势，描述这种作用效果的物理量称为（ ） A. 力矩 B. 剪力 C. 轴力 D. 应力 【答案】A 【解析】力矩用于描述力使物体绕某点产生转动的效果，其大小与力的大小和力臂有关。剪力、轴力和应力主要反映构件内部受力或单位面积受力情况。 2. 在刚体上形成一个力偶，需要满足的受力关系是（ ） A. 两力等值同向共线作用 B. 两力异值反向平行作用 C. 两力等值反向平行作用 D. 两力异值同向交叉作用 【答案】C 【解析】力偶由大小相等、方向相反且作用线不重合的两个平行力组成，只产生转动效应而不产生合力。其他选项不满足力偶的基本组成条件。 3. 将同一平面内的一个力偶平移到刚体另一位置，刚体所受转动效果（ ） A. 转向改变且数值增大 B. 转向改变且数值减小 C. 转向保持且数值增大 D. 转向保持且数值不变 【答案】D 【解析】力偶对刚体的作用只取决于力偶矩的大小和转向，与作用位置无关。因此力偶可在刚体平面内任意移动而不改变其作用效果。 4. 学生计算扳手拧螺母的转动效果时，直接把力的作用点到螺母中心的斜线距离作为力臂，最可能造成错误的原因是（ ） A. 力值取成构件自重 B. 力臂取成斜向距离 C. 转向判成平移动作 D. 单位写成长度单位 【答案】B 【解析】力臂是转动中心到力的作用线的垂直距离，不是转动中心到作用点的任意连线长度。若把斜向距离当作力臂，会使力矩计算不符合定义。 5. 一根水平杆绕左端点转动，距左端0.4 m处有50 N向下的力，距左端0.6 m处有30 N向上的力。若规定前者使杆顺时针转动，则两力对左端点的合成效果为（ ） A. 顺时针方向38 N·m B. 逆时针方向38 N·m C. 顺时针方向2 N·m D. 逆时针方向2 N·m 【答案】C 【解析】50 N力产生的力矩大小为50×0.4，结果为20 N·m，方向为顺时针。30 N力产生的力矩大小为30×0.6，结果为18 N·m，方向相反，合成后为顺时针方向2 N·m。 二、判断题 6. 力的大小相同，只要作用点到转动中心的直线距离相同，产生的力矩就一定相同。（ ） 【答案】× 【解析】力矩大小取决于力的大小和转动中心到力的作用线的垂直距离。作用点到转动中心的直线距离相同，但力的方向不同，垂直距离可能不同，力矩也可能不同。 7. 平面力偶系合成时，合力偶矩等于各力偶矩的代数和。（ ） 【答案】√ 【解析】平面内各力偶对刚体只产生转动效应，合成时可按规定转向取正负进行代数相加。所得结果就是该平面力偶系的合力偶矩。 8. 力偶可以用一个合力来代替，因此力偶平衡时只需满足合力为零。（ ） 【答案】× 【解析】力偶的两个力大小相等、方向相反，合力本来为零，但仍会产生转动效应。力偶不能用一个单独的合力等效代替，平面力偶系平衡条件是合力偶矩为零。 三、综合题 9. 某工人用扳手拧紧螺母，扳手长度为0.25 m，手在扳手端部施加80 N的力，力的方向与扳手成90°。求：（1）该力对螺母中心的力矩大小；（2）若保持80 N不变，将扳手长度改为0.15 m，力矩如何变化。 【答案】（1）该力对螺母中心的力矩大小为20 N·m。 （2）力矩减小为12 N·m，说明在力不变时缩短力臂会减小转动效果。 【解析】（1）力矩大小可按公式计算，其中F为力的大小，d为力臂。代入F为80 N、d为0.25 m，计算得M为20 N·m。 （2）扳手长度改为0.15 m且力仍垂直作用时，力臂为0.15 m。代入公式，计算得M为80×0.15，结果为12 N·m，因此力矩随力臂减小而减小。 10. 一块刚性构件受到同一平面内三个力偶作用：第一个力偶矩为18 N·m，转向为顺时针；第二个力偶矩为10 N·m，转向为逆时针；第三个力偶矩为8 N·m，转向为逆时针。规定顺时针为正，求：（1）该平面力偶系的合力偶矩；（2）判断构件是否处于力偶平衡状态，并说明依据。 【答案】（1）该平面力偶系的合力偶矩为0 N·m。 （2）构件处于力偶平衡状态，因为同一平面内各力偶矩的代数和为零。 【解析】（1）规定顺时针为正，则第一个力偶矩取正值18 N·m，第二个和第三个力偶矩分别取负值10 N·m和8 N·m。合力偶矩按代数和计算，结果为18−10−8，得到0 N·m。 （2）平面力偶系的平衡条件是各力偶矩的代数和为零。本题计算结果为0 N·m，说明转动效应相互抵消，所以构件满足力偶平衡条件。 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 $