第8练 力矩与力偶（一） 河北省（对口升学）《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，精心编制了河北省（对口升学）《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。 本卷是河北省（对口升学）《机械基础》（高教版·第三版）一课一练的第8练，内容为：掌握力矩和力偶的简单计算。 河北省（对口升学）一课一练 《机械基础》（高教版·第三版） 第8练 理论力学 第八节 力矩与力偶（一） 一、单项选择题 1. 物体在同一平面内的四个力构成平行四边形，该物体在此力系作用下处于（ ） A. 平衡状态 B. 不平衡状态，因为可合成为一个合力偶 C. 不平衡状态，因为可合成为一个合力 D. 不平衡状态，因为可合成为一个合力偶和一个合力 【答案】B 【解析】平面内的四个力不是共点力系，所以合成一个合力偶。 2. 下列说法中，正确的是（ ） A. 刚体在三个力的作用下处于平衡，则三力作用线必汇交于一点 B. 刚体上作用的所有力构成的力多边形自行封闭，则刚体一定平衡 C. 对平面汇交力系，利用平衡方程ΣFx = 0和ΣFy = 0解题时，所选取的两根投影轴x和y必须保证垂直 D. 合力之矩定理对任何力系、任何点、任何轴都是适用的 【答案】D 【解析】合力之矩定理是指合力对某点或某轴之矩等于各分力对同一点或同一轴之矩的代数和，适用于任何力系、任何点、任何轴，因此D项正确。A项中三力平衡定理要求三个力互不平行，故说法不严密；B项力多边形自行封闭只能说明力系主矢为零，不能保证力矩平衡；C项投影轴不一定必须垂直。 3. 当力的作用线通过矩心时，力矩的值为多大（ ） A. 无穷大 B. 无穷小 C. 1 D. 0 【答案】D 【解析】力矩等于力与力臂的乘积。当力的作用线通过矩心时，力臂为0，所以力矩为0。 4. 在平面中，力矩为零的条件是（ ） A. 力等于零 B. 力和力臂都不为零 C. 力与力臂乘积不为零 D. 力不过矩心 【答案】A 【解析】力与力臂的乘积叫力矩。力矩为零的条件是：一是力为零，二是力的作用线通过矩心(即力臂为零)。 5. 下列关于力偶矩的叙述哪一个是错误的（ ） A. 力偶不能合成为一个力 B. 力偶矩只对物体产生转动效果 C. 力偶不能用一个力来等效 D. 力偶的大小只取决于力的大小 【答案】D 【解析】力偶矩的大小取决于力与力偶臂的乘积 二、判断题 6. 力对点之矩与矩心的位置有关，而力偶矩与矩心的位置无关。（ ） 【答案】√ 【解析】力对点之矩大小和方向与矩心位置有关，力偶矩是力偶固有属性，与矩心位置无关，这是两者重要区别。 7. 力偶中的两个力大小相等、方向相反，所以它们相互平衡。（ ） 【答案】× 【解析】力偶中的两个力大小相等、方向相反，作用线相互平行，不在同一条直线上，所以不能平衡。 8. 组成力偶的两个力，大小相等，方向相反，所以其合力为零。（ ） 【答案】× 【解析】力偶由两个大小相等、方向相反且作用线不重合的平行力组成，其合力为零，但不能简化为一个零力，因为它还会产生转动效应。 9. 力矩是力与力臂的乘积，它的方向与力臂的方向一致。（ ） 【答案】× 【解析】力矩的大小等于力与力臂的乘积，方向垂直于力和力臂所组成的平面，按右手定则确定，并不与力臂方向一致。 10. 力偶既能对物体产生移动效应，又能对物体产生转动效应。（ ） 【答案】× 【解析】力偶只能对物体产生转动效应。 三、填空题 11. 作用于刚体上的力，可以平移到刚体上的任一点，但必须同时附加一力偶，此附加力偶的矩等于该力对______的矩。 【答案】指定点 【解析】力的平移定理指出，作用在刚体上的力可平移到刚体上任一点，但必须附加一个力偶，其力偶矩等于原力对指定点的矩。 12. 力矩对物体的转动效果，由两个因素决定：一是______；二是______。当力的作用线通过矩心时，力矩为______。 【答案】① 力的大小与力臂的乘积 ② 力使物体绕矩心的转动方向 ③ 零 【解析】根据可知力矩对物体转动效果由力的大小与力臂的乘积和力使物体绕矩心的转动方向两个因素决定。当作用线通过矩心时，d=0，所以力矩为零。 13. 力矩为零的条件是：当力为______ 或力的作用线______ 时，力矩等于零。 【答案】① 零 ② 通过矩心 【解析】力矩等于力与力臂的乘积。当力为零时，力矩为零；当力的作用线通过矩心时，力臂为零，力矩也为零。 四、综合应用题 14. 某刚体上作用一对大小均为80 N、方向相反且相互平行的力，两力作用线间的垂直距离为0.25 m，该力偶使刚体产生逆时针转动趋势。刚体上还受到一个50 N的竖直向下力，该力作用线在点O右侧0.40 m处。规定逆时针力矩为正。求： 【答案】（1）20 N·m，取正号 （2）相同 （3）0 N·m，刚体在点O处无合转动趋势 【解析】（1）力偶矩大小等于力与两力作用线间距离的乘积，80 N×0.25 m得20 N·m；因转动趋势为逆时针，所以取正号。 （2）力偶不能用一个力来平衡，其力偶矩与取矩点位置无关，所以对刚体上任一点的力偶矩相同。 （3）50 N向下力在点O右侧产生顺时针力矩，大小为50 N×0.40 m，取负20 N·m；与正20 N·m的力偶矩相加后为0 N·m。 15. 一名维修技师用扳手拧紧螺母，手对扳手末端施加的力为200 N，力的作用线与扳手垂直，螺母中心到受力点的距离为0.30 m。规定逆时针力矩为正，该力使扳手顺时针转动。求： 【答案】（1）60 N·m （2）负号 （3）0 N·m 【解析】（1）力矩大小等于力与力臂的乘积，代入200 N和0.30 m，得到力矩大小为60 N·m。 （2）题中规定逆时针为正，而该力使扳手顺时针转动，所以该力矩取负号。 （3）力的作用线通过转动中心时，力臂为零，因此力矩为0 N·m。 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，精心编制了河北省（对口升学）《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。 本卷是河北省（对口升学）《机械基础》（高教版·第三版）一课一练的第8练，内容为：掌握力矩和力偶的简单计算。 河北省（对口升学）一课一练 《机械基础》（高教版·第三版） 第8练 理论力学 第八节 力矩与力偶（一） 一、单项选择题 1. 物体在同一平面内的四个力构成平行四边形，该物体在此力系作用下处于（ ） A. 平衡状态 B. 不平衡状态，因为可合成为一个合力偶 C. 不平衡状态，因为可合成为一个合力 D. 不平衡状态，因为可合成为一个合力偶和一个合力 2. 下列说法中，正确的是（ ） A. 刚体在三个力的作用下处于平衡，则三力作用线必汇交于一点 B. 刚体上作用的所有力构成的力多边形自行封闭，则刚体一定平衡 C. 对平面汇交力系，利用平衡方程ΣFx = 0和ΣFy = 0解题时，所选取的两根投影轴x和y必须保证垂直 D. 合力之矩定理对任何力系、任何点、任何轴都是适用的 3. 当力的作用线通过矩心时，力矩的值为多大（ ） A. 无穷大 B. 无穷小 C. 1 D. 0 4. 在平面中，力矩为零的条件是（ ） A. 力等于零 B. 力和力臂都不为零 C. 力与力臂乘积不为零 D. 力不过矩心 5. 下列关于力偶矩的叙述哪一个是错误的（ ） A. 力偶不能合成为一个力 B. 力偶矩只对物体产生转动效果 C. 力偶不能用一个力来等效 D. 力偶的大小只取决于力的大小 二、判断题 6. 力对点之矩与矩心的位置有关，而力偶矩与矩心的位置无关。（ ） 7. 力偶中的两个力大小相等、方向相反，所以它们相互平衡。（ ） 8. 组成力偶的两个力，大小相等，方向相反，所以其合力为零。（ ） 9. 力矩是力与力臂的乘积，它的方向与力臂的方向一致。（ ） 10. 力偶既能对物体产生移动效应，又能对物体产生转动效应。（ ） 三、填空题 11. 作用于刚体上的力，可以平移到刚体上的任一点，但必须同时附加一力偶，此附加力偶的矩等于该力对______的矩。 12. 力矩对物体的转动效果，由两个因素决定：一是______；二是______。当力的作用线通过矩心时，力矩为______。 13. 力矩为零的条件是：当力为______ 或力的作用线______ 时，力矩等于零。 四、综合应用题 14. 某刚体上作用一对大小均为80 N、方向相反且相互平行的力，两力作用线间的垂直距离为0.25 m，该力偶使刚体产生逆时针转动趋势。刚体上还受到一个50 N的竖直向下力，该力作用线在点O右侧0.40 m处。规定逆时针力矩为正。求： 15. 一名维修技师用扳手拧紧螺母，手对扳手末端施加的力为200 N，力的作用线与扳手垂直，螺母中心到受力点的距离为0.30 m。规定逆时针力矩为正，该力使扳手顺时针转动。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 $