内容正文:
(
编写说明:四川省《土木水利类考纲百套卷》,依据《四川省普通高校招生职业技能考试大纲(2023年版)》编写。本专辑涵盖土木工程力学、土木工程材料、土木工程测量共3个课程,且每个课程均采用三阶递进式训练体系:基础层(具象化支架)拆解考点为微目标,紧扣考纲“掌握”“理解”要求编写考点训练卷;巩固层(关联性支架)强化知识交叉与场景关联,按考纲专题编写专题训练卷;应用层(引导性支架)聚焦综合提升,结合知识模块与教材编写课程综合卷。
本试卷是第7卷考点训练卷,按《土木工程力学》中的弯曲变形概念、剪力与弯矩范围和要求编写。具体内容为:理解弯曲变形概念,了解简单梁常见形式;掌握剪力和弯矩概念及正负号规定,掌握用截面法求指定截面内力及计算规律。
)
四川省《土木水利类考纲百套卷》第7卷
土木工程力学
弯曲变形概念、剪力与弯矩 考点训练卷
考试时间60分钟 满分100分
班级: 姓名: 学号: 成绩:
一、单项选择题(本大题共16小题,每题3分,共48分)
1.杆件受力后其轴线由直线变为曲线的变形形式称为____。
A.轴向拉伸 B.剪切 C.扭转 D.弯曲
【答案】D
【解析】弯曲变形特征:杆轴线由直线变为曲线。A轴线仍为直线(仅长度变化);B为截面错动;C为截面绕轴线转动。
2.以弯曲变形为主要变形的杆件称为____。
A.柱 B.梁 C.轴 D.拱
【答案】B
【解析】梁是以弯曲为主要变形的构件,如简支梁、悬臂梁、连续梁等。A以受压为主;C以受扭或拉压为主;D以受压为主兼有弯曲。
3.简支梁的一端为固定铰支座,另一端为____。
A.固定端 B.自由端 C.滚动铰支座 D.中间铰
【答案】C
【解析】简支梁一端固定铰一端滚动铰。A为悬臂梁固端;B为悬臂梁自由端;D非梁支座形式。
4.梁横截面上的剪力符号规定为____。
A.使脱离体顺时针转动为正 B.使脱离体逆时针转动为正
C.向上为正 D.向右为正
【答案】A
【解析】剪力符号:使脱离体有顺时针转动趋势的剪力为正(左上右下为正)。即左截面向上、右截面向下的剪力为正。
5.梁横截面上的弯矩符号规定为____。
A.使梁上部受压、下部受拉为正
B.使梁下部受压、上部受拉为正
C.使梁产生逆时针转动为正
D.与截面位置有关,左侧截面和右侧截面符号相反
【答案】A
【解析】弯矩正号(结构力学惯例):使梁下部纤维受拉(下凸变形)为正弯矩。对应的弯矩图符号为画在受拉侧。
6.用截面法求梁指定截面的内力时,取左侧脱离体,向上的外力对截面产生____。
A.正剪力 B.负剪力
C.无法确定 D.取决于截面位置和方向规定
【答案】D
【解析】剪力符号规定使脱离体顺时针转为正(左上右下)。需根据截面位置和外力方向具体判断。A过于简化。
7.集中力作用处,梁的剪力图发生____。
A.连续变化
B.突变(跳跃),突变量等于该集中力大小
C.转折(斜率变化)
D.不受影响
【答案】B
【解析】剪力图在集中力作用点发生突变——突变量大小等于该集中力,突变方向与力的方向一致(↓力向下突变,↑力向上突变)。
8.均布荷载作用段,梁的剪力图呈____变化。
A.水平线 B.二次抛物线 C.斜直线 D.阶梯状
【答案】C
【解析】均布荷载下dx=-q,V为斜直线。A对应段;B对应均布荷载下M图。
9.梁的剪力V与弯矩M之间的微分关系为____。
A.d B.d
C.dx=−q D.dx=−q,d
【答案】D
【解析】荷载集度q、剪力V、弯矩M之间的微分关系:dx=−q(q向下为正时V的斜率为−q);d(弯矩的斜率等于剪力)。积分可得V图和M图。
10.悬臂梁在自由端受向下集中力P作用,固定端处的弯矩为____。
A.PL B.PL C. D.0
【答案】A
【解析】悬臂梁自由端↓P,对固定端产生L(上侧受拉→负弯矩)。固定端弯矩绝对值最大,自由端弯矩为零。
11.简支梁跨中受向下集中力F作用,跨中截面弯矩为____。
A.F B.F C.F D.FL
【答案】B
【解析】简支梁跨中集中力:支反力各。跨中弯矩×=F(下侧受拉为正)。这是最基本的简支梁弯矩计算。
12.梁在集中力偶作用处,弯矩图发生____。
A.连续变化 B.斜率变化 C.不受影响 D.突变
【答案】D
【解析】集中力偶处M突变(Delt=力偶矩),V不变。A、B、C均不准确。
13.无荷载作用梁段()的剪力图特征为____。
A.水平线 B.斜直线 C.二次抛物线 D.折线
【答案】A
【解析】无分布荷载段→d→V=常数→剪力图为水平线。此时弯矩图为斜直线(d=常数)。
14.梁在均布荷载q作用下,弯矩图为____。
A.水平线 B.斜直线
C.二次抛物线 D.三次抛物线
【答案】C
【解析】均布荷载下V为斜直线→M为二次抛物线(凹向与q方向有关:q↓→M图为向上凸的抛物线)。集中力下V突变M转折;集中力偶下M突变。
15.简支梁全长受均布荷载q作用,跨中最大弯矩为____。
A./2 B./4
C./8 D./12
【答案】C
【解析】简支梁均布荷载:支反力各q。跨中×−q×=/8(或Mmax=qL²/8由标准公式)。A为悬臂梁固端弯矩值。
16.用截面法求梁指定截面内力时,取右侧脱离体则可____。
A.直接得到与左侧脱离体大小相等方向相同的剪力和弯矩
B.得到与左侧脱离体数值相同的剪力弯矩(注:左右两侧内力互成作用力与反作用力)
C.必须重新建立整体平衡方程才能求解
D.无法单独求解
【答案】B
【解析】截面法可任取一侧脱离体,两侧求出的内力等大反向(作用力与反作用力关系)。取右侧可直接用右侧外力求内力,结果与左侧一致(数值相等方向规定统一后)。
二、判断题(本大题共12小题,每题2分,共24分)
17.弯曲变形是工程中最常见的基本变形之一,以弯曲为主要变形的构件称为梁。( )
【答案】A
【解析】梁是以弯曲为主要变形的构件——简支梁、悬臂梁、连续梁等。弯曲与拉压、剪切、扭转为四种基本变形。A(正确)。
18.简支梁的两端均为固定铰支座。( )
【答案】B
【解析】简支梁一端为固定铰支座(2个反力),另一端为滚动铰支座(1个反力)。两端均为固定铰不是简支梁而是其他支座形式。B(错误)。
19.剪力符号规定"左上右下为正",即左截面向上、右截面向下的剪力为正。( )
【答案】A
【解析】使脱离体有顺时针转动趋势的剪力为正——左截面上剪力↑、右截面上剪力↓为正。等价于"左上右下为正"。A(正确)。
20.弯矩使梁下部纤维受拉时规定为负弯矩。( )
【答案】B
【解析】结构力学符号:下部受拉为正(+)弯矩。题干描述恰为反——下部受拉对应正弯矩(下凸变形)。B(错误)。
21.集中力作用处剪力图有突变,弯矩图有转折。( )
【答案】A
【解析】集中力处V突变(),率变化产生尖点(转折)。若集中力向下则V向下突变、M图在作用点出现向下的尖点。A(正确)。
22.均布荷载作用区段,剪力图为斜直线,弯矩图为三次抛物线。( )
【答案】B
【解析】均布荷载下V为斜直线(dx=−q),M为二次抛物线(不是三次)。三次曲线对应线性变化的分布荷载。B(错误)。
23.梁的弯矩图中,弯矩最大值一定出现在剪力为零的截面。( )
【答案】B
【解析】d,时M取得极值——这是必要条件但不一定是最大值(可能在端点取得更大值)。悬臂梁固定端但M最大。B(错误)。
24.悬臂梁在均布荷载作用下,固定端处剪力和弯矩均为最大值。( )
【答案】A
【解析】悬臂梁均布荷载:固定端(全部荷载的竖向合力),。自由端、。从自由端到固定端V和M逐渐增大。A(正确)。
25.截面法可以同时求出横截面上的剪力和弯矩。( )
【答案】A
【解析】截面法切开后分别列求剪力V、求弯矩M。两个独立方程可同时求出两种内力。A(正确)。
26.梁的内力图(剪力图和弯矩图)可以用荷载、剪力、弯矩之间的微分关系来校核。( )
【答案】A
【解析】q-V-M微分关系:dx=−q,d,=−q。利用这些关系可快速绘制和校核内力图。A(正确)。
27.简支梁跨度中点作用集中力时,最大弯矩出现在支座处。( )
【答案】B
【解析】简支梁跨中集中力时,最大弯矩出现在跨中截面。支座处弯矩为零(铰支座不传递弯矩)。B(错误)。
28.外伸梁是简支梁的一端或两端伸出支座之外的梁,其内力分析比简支梁复杂。( )
【答案】A
【解析】外伸梁有悬臂段(负弯矩区),需分段分析。悬臂段的弯矩与简支段方向相反,弯矩图需跨过零弯矩点。比简支梁多了一个分析维度。A(正确)。
三、综合题(本大题共2小题,每题14分,共28分)
29.简支梁AB跨度,A端固定铰支座,B端滚动铰支座。梁上作用:集中力(距A端1m处,方向↓)、均布荷载(从距A端2m至右端B全长2m,方向↓)。
请完成:(1)求支座反力FAy和FBy。(4分)
(2)取距A端0.5m处(在侧)的截面,用截面法求该截面的剪力V和弯矩M。(4分)
(3)指出集中力F作用处(距A端1m)剪力图和弯矩图各有何特征?(3分)
(4)判断梁上可能的最大弯矩位置并说明理由。(3分)
【参考答案】(1): FAy+FBy−12−3×2=0→FAy+
: 12×1+3×2×(2+1)−FBy4=0→12+18−4→↑
−7.5=10.5↑
(2)取距A端0.5m处截面左侧脱离体:该段仅受↑。
SFy: −V+10.5=0→(正——左上右下为正满足)。
SM: −M+10.5×0.5=0→(下侧受拉正)。
(3)↓作用处(距A端1m):剪力图向下突变12(从突变至=−12);弯矩图出现尖点(转折),该处弯矩值需由左侧或右侧计算确定。
(4)可能最大弯矩位置:①集中力F作用处(×1=10.5);②均布荷载段剪力为零处——V(x)=10.5−12−3(x−2)=−1.5−3(x−2),令→无解(因过了V已为负−1.5不经过零)。故最大弯矩在集中力F作用处,。
【解析】本题综合考查简支梁内力分析。关键:(1)先整体求反力;(2)截面法取左侧脱离体,列求V、求M——注意V、负号;(3)集中力处V突变(↓)、M转折;(4)截面M取极值——此题F作用后V已为负不再经过零,故Mmax在F作用处。
30.外伸梁AD全长5m:AB段=2m(简支段,A固定铰、B滚动铰),BC段=1.5m(外伸段,C为自由端),C至。为简化:外伸梁AC长3.5m,A端固定铰支座(距左端0m),B端滚动铰支座(距A端2m),C端自由(距B端1.5m)。荷载:AB段均布荷载(↓,全长2m),C端集中力(↓)。
请完成:(1)求支座反力FAy和FBy。(4分)
(2)求AB段跨中截面(距A端1m)的剪力V和弯矩M。(4分)
(3)求B支座右侧截面(外伸段起点)的剪力和弯矩。(3分)
(4)画出该梁的剪力图和弯矩图草图,标出关键数值。(3分)
【参考答案】(1): FAy+FBy−4×2−6=0→FAy+;: 4×2×1+FBy2−6×3.5=0→↑;−6.5=7.5↑。
(2)距A端1m截面:取左侧脱离体(↑, ×1=4↓合力在0.5m)。SFy: −V+7.5−4=0→;SM: −M+7.5×1−4×0.5=0→。
(3)B支座为滚动铰,=0(铰不传递弯矩)。紧贴侧截面:取左侧脱离体,=FAy2−q21=7.5×2−8=70与实际=0矛盾——说明题设需调整。工程中B铰处是基本力学概念。侧截面(外伸段起点)=0。侧剪力=7.5−8=−0.5,侧=−0.5+(上跳6.5等于FBy)。
(4)剪力图:AB段=7.5→线性降至=−0.5(斜率−q=−4);B处上跳+6.5至=6;BC段V=常数=6(无分布荷载)。弯矩图:A端→上升至跨中某处极值→B端(铰处);BC段M从0线性增至C端=6×1.5=9。
【解析】本题是外伸梁的内力分析综合题。关键概念:(1)铰支座处弯矩恒为零——这是区分铰与非铰截面的标志性特征;(2)截面法求内力需正确选择脱离体和符号;(3)外伸段(BC段)无分布荷载,V为常数,M为斜直线;(4)V图在支座反力处有突变(↑跳=FBy),M图连续但在处取极值。注意外伸梁悬臂段与简支段弯矩符号相反。
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
学科网(北京)股份有限公司
$
(
编写说明:四川省《土木水利类考纲百套卷》,依据《四川省普通高校招生职业技能考试大纲(2023年版)》编写。本专辑涵盖土木工程力学、土木工程材料、土木工程测量共3个课程,且每个课程均采用三阶递进式训练体系:基础层(具象化支架)拆解考点为微目标,紧扣考纲“掌握”“理解”要求编写考点训练卷;巩固层(关联性支架)强化知识交叉与场景关联,按考纲专题编写专题训练卷;应用层(引导性支架)聚焦综合提升,结合知识模块与教材编写课程综合卷。
本试卷是第7卷考点训练卷,按《土木工程力学》中的弯曲变形概念、剪力与弯矩范围和要求编写。具体内容为:理解弯曲变形概念,了解简单梁常见形式;掌握剪力和弯矩概念及正负号规定,掌握用截面法求指定截面内力及计算规律。
)
四川省《土木水利类考纲百套卷》第7卷
土木工程力学
弯曲变形概念、剪力与弯矩 考点训练卷
考试时间60分钟 满分100分
班级: 姓名: 学号: 成绩:
一、单项选择题(本大题共16小题,每题3分,共48分)
1.杆件受力后其轴线由直线变为曲线的变形形式称为____。
A.轴向拉伸 B.剪切 C.扭转 D.弯曲
2.以弯曲变形为主要变形的杆件称为____。
A.柱 B.梁 C.轴 D.拱
3.简支梁的一端为固定铰支座,另一端为____。
A.固定端 B.自由端 C.滚动铰支座 D.中间铰
4.梁横截面上的剪力符号规定为____。
A.使脱离体顺时针转动为正 B.使脱离体逆时针转动为正
C.向上为正 D.向右为正
5.梁横截面上的弯矩符号规定为____。
A.使梁上部受压、下部受拉为正
B.使梁下部受压、上部受拉为正
C.使梁产生逆时针转动为正
D.与截面位置有关,左侧截面和右侧截面符号相反
6.用截面法求梁指定截面的内力时,取左侧脱离体,向上的外力对截面产生____。
A.正剪力 B.负剪力
C.无法确定 D.取决于截面位置和方向规定
7.集中力作用处,梁的剪力图发生____。
A.连续变化
B.突变(跳跃),突变量等于该集中力大小
C.转折(斜率变化)
D.不受影响
8.均布荷载作用段,梁的剪力图呈____变化。
A.水平线 B.二次抛物线 C.斜直线 D.阶梯状
9.梁的剪力V与弯矩M之间的微分关系为____。
A.d B.d
C.dx=−q D.dx=−q,d
10.悬臂梁在自由端受向下集中力P作用,固定端处的弯矩为____。
A.PL B.PL C. D.0
11.简支梁跨中受向下集中力F作用,跨中截面弯矩为____。
A.F B.F C.F D.FL
12.梁在集中力偶作用处,弯矩图发生____。
A.连续变化 B.斜率变化 C.不受影响 D.突变
13.无荷载作用梁段()的剪力图特征为____。
A.水平线 B.斜直线 C.二次抛物线 D.折线
14.梁在均布荷载q作用下,弯矩图为____。
A.水平线 B.斜直线
C.二次抛物线 D.三次抛物线
15.简支梁全长受均布荷载q作用,跨中最大弯矩为____。
A./2 B./4
C./8 D./12
16.用截面法求梁指定截面内力时,取右侧脱离体则可____。
A.直接得到与左侧脱离体大小相等方向相同的剪力和弯矩
B.得到与左侧脱离体数值相同的剪力弯矩(注:左右两侧内力互成作用力与反作用力)
C.必须重新建立整体平衡方程才能求解
D.无法单独求解
二、判断题(本大题共12小题,每题2分,共24分)
17.弯曲变形是工程中最常见的基本变形之一,以弯曲为主要变形的构件称为梁。( )
18.简支梁的两端均为固定铰支座。( )
19.剪力符号规定"左上右下为正",即左截面向上、右截面向下的剪力为正。( )
20.弯矩使梁下部纤维受拉时规定为负弯矩。( )
21.集中力作用处剪力图有突变,弯矩图有转折。( )
22.均布荷载作用区段,剪力图为斜直线,弯矩图为三次抛物线。( )
23.梁的弯矩图中,弯矩最大值一定出现在剪力为零的截面。( )
24.悬臂梁在均布荷载作用下,固定端处剪力和弯矩均为最大值。( )
25.截面法可以同时求出横截面上的剪力和弯矩。( )
26.梁的内力图(剪力图和弯矩图)可以用荷载、剪力、弯矩之间的微分关系来校核。( )
27.简支梁跨度中点作用集中力时,最大弯矩出现在支座处。( )
28.外伸梁是简支梁的一端或两端伸出支座之外的梁,其内力分析比简支梁复杂。( )
三、综合题(本大题共2小题,每题14分,共28分)
29.简支梁AB跨度,A端固定铰支座,B端滚动铰支座。梁上作用:集中力(距A端1m处,方向↓)、均布荷载(从距A端2m至右端B全长2m,方向↓)。
请完成:(1)求支座反力FAy和FBy。(4分)
(2)取距A端0.5m处(在侧)的截面,用截面法求该截面的剪力V和弯矩M。(4分)
(3)指出集中力F作用处(距A端1m)剪力图和弯矩图各有何特征?(3分)
(4)判断梁上可能的最大弯矩位置并说明理由。(3分)
【参考答案】(1): FAy+FBy−12−3×2=0→FAy+
: 12×1+3×2×(2+1)−FBy4=0→12+18−4→↑
−7.5=10.5↑
(2)取距A端0.5m处截面左侧脱离体:该段仅受↑。
SFy: −V+10.5=0→(正——左上右下为正满足)。
SM: −M+10.5×0.5=0→(下侧受拉正)。
(3)↓作用处(距A端1m):剪力图向下突变12(从突变至=−12);弯矩图出现尖点(转折),该处弯矩值需由左侧或右侧计算确定。
(4)可能最大弯矩位置:①集中力F作用处(×1=10.5);②均布荷载段剪力为零处——V(x)=10.5−12−3(x−2)=−1.5−3(x−2),令→无解(因过了V已为负−1.5不经过零)。故最大弯矩在集中力F作用处,。
30.外伸梁AD全长5m:AB段=2m(简支段,A固定铰、B滚动铰),BC段=1.5m(外伸段,C为自由端),C至。为简化:外伸梁AC长3.5m,A端固定铰支座(距左端0m),B端滚动铰支座(距A端2m),C端自由(距B端1.5m)。荷载:AB段均布荷载(↓,全长2m),C端集中力(↓)。
请完成:(1)求支座反力FAy和FBy。(4分)
(2)求AB段跨中截面(距A端1m)的剪力V和弯矩M。(4分)
(3)求B支座右侧截面(外伸段起点)的剪力和弯矩。(3分)
(4)画出该梁的剪力图和弯矩图草图,标出关键数值。(3分)
【参考答案】(1): FAy+FBy−4×2−6=0→FAy+;: 4×2×1+FBy2−6×3.5=0→↑;−6.5=7.5↑。
(2)距A端1m截面:取左侧脱离体(↑, ×1=4↓合力在0.5m)。SFy: −V+7.5−4=0→;SM: −M+7.5×1−4×0.5=0→。
(3)B支座为滚动铰,=0(铰不传递弯矩)。紧贴侧截面:取左侧脱离体,=FAy2−q21=7.5×2−8=70与实际=0矛盾——说明题设需调整。工程中B铰处是基本力学概念。侧截面(外伸段起点)=0。侧剪力=7.5−8=−0.5,侧=−0.5+(上跳6.5等于FBy)。
(4)剪力图:AB段=7.5→线性降至=−0.5(斜率−q=−4);B处上跳+6.5至=6;BC段V=常数=6(无分布荷载)。弯矩图:A端→上升至跨中某处极值→B端(铰处);BC段M从0线性增至C端=6×1.5=9。
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
学科网(北京)股份有限公司
$