第17练 拉压强度计算（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17练，内容为：掌握直杆轴向拉伸和压缩时的强度计算。 河北省（对口升学）一课一练 《机械基础》（高教版·第三版） 第17练 材料力学 第十七节 拉压强度计算（一） 一、单项选择题 1. 一根横截面积为 200 mm² 的钢杆，受到轴向拉力 20 kN 作用，则该杆横截面上的拉应力为（ ）。 A. 10 MPa B. 100 MPa C. 1000 MPa D. 4000 MPa 【答案】B 【解析】拉应力计算公式为 σ=F/A，其中 F=20 kN=20000 N，A=200 mm²，所以 σ=20000/200=100 N/mm²=100 MPa，因此选 B。 2. 材料的极限应力除以安全系数得到的应力称为材料的（ ） A. 许用应力 B. 弹性模量 C. 屈服应力 D. 最小应力 【答案】A 【解析】许用应力是指材料的极限应力除以安全系数后得到的应力值，用于工程设计中判断构件是否安全。因此选A。 3. 构件抵抗破坏的能力，被称为（ ） A. 强度 B. 刚度 C. 稳定性 D. 硬度 【答案】A 【解析】强度是构件抵抗破坏的能力；刚度是抵抗变形的能力；稳定性是构件保持原有平衡状态的能力。因此选A。 4. 一根圆截面钢拉杆承受轴向拉力，若拉力为20 kN，横截面积为200 mm²，则该拉杆横截面上的正应力为（ ） A. 10 MPa B. 50 MPa C. 100 MPa D. 200 MPa 【答案】C 【解析】拉压杆横截面上的正应力按公式σ=F/A计算，20 kN=20000 N，σ=20000÷200=100 N/mm²=100 MPa，因此选C。 5. 下列属于构件强度问题的是（ ） A. 机床主轴受力后变形过大影响加工精度 B. 桥梁在车辆荷载下发生断裂 C. 细长杆受压时产生弯曲变形 D. 弹簧受力后伸长量超过设计值 【答案】B 【解析】A、D是刚度问题（变形量超标）；B是强度问题（断裂属于破坏）；C是稳定性问题（细长杆受压失稳） 二、判断题 6. 在载荷作用下,应力在较大体积内产生的强度,简称强度。在静应力下主要失效形式是塑性变形或断裂,在变应力下主要失效形式是疲劳断裂。（ ） 【答案】√ 【解析】强度反映构件在载荷作用下抵抗破坏的能力。静应力作用下常见失效形式为塑性变形或断裂，变应力作用下常见失效形式为疲劳断裂。因此该说法正确。 7. 杆件拉压变形时，危险截面就是横截面积最小的截面。（ ） 【答案】× 【解析】正应力等于轴力除以截面积。杆件拉压变形时，危险截面是正应力最大的截面，因为每一段上的轴力不一定相同，横截面积最小的截面不一定是正应力最大的截面。 8. 安全系数一定大于等于1。（ ） 【答案】× 【解析】安全系数是极限应力与许用应力之比，为保证构件安全，许用应力小于极限应力，所以安全系数大于等于1。 9. 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】√ 【解析】强度是衡量机械零件在承受载荷时抵抗破坏、不发生失效能力的重要指标。因此该说法正确。 10. 只要构件的最大工作应力不超过许用应力，构件就是安全的。（ ） 【答案】√ 【解析】按强度条件，构件的最大工作应力不超过材料的许用应力时，构件在强度方面可认为是安全的。因此该说法正确。 三、填空题 11. 强度是指构件抵抗______的能力；刚度是指构件抵抗______的能力；稳定性是指构件维持其原有的平衡状态的能力。 【答案】① 破坏 ② 变形 【解析】强度是指构件抵抗破坏的能力；刚度是指构件抵抗变形的能力；稳定性是指构件维持其原有的平衡状态的能力。 12. 工程上，为保证构件正常工作，设计时不能使工作应力达到材料的极限应力，即把极限应力降低一定的程度，作为材料所允许的应力，这个应力值称为材料的______，用[σ]表示。 【答案】许用应力 【解析】工程设计中将材料的极限应力除以安全系数，得到允许材料承受的应力值，称为许用应力，常用[σ]表示。 13. 一根横截面积为200 mm²的钢拉杆，承受轴向拉力30 kN，材料许用应力为160 MPa，则该拉杆横截面上的工作应力为______，结论为______。 【答案】150 MPa；满足强度要求 【解析】拉杆工作应力σ=F/A=30000 N÷200 mm²=150 N/mm²=150 MPa，因为150 MPa小于许用应力160 MPa，所以该拉杆满足强度要求。 四、综合应用题 14. 一根圆钢拉杆承受轴向拉力，已知拉力为20 kN，圆钢直径为20 mm，材料许用应力为80 MPa，π取3.14。求：（1）该拉杆横截面积；（2）该拉杆的工作应力；（3）判断该拉杆强度是否满足要求。 【答案】（1）314 mm² （2）约63.7 MPa （3）满足强度要求。 【解析】（1）圆截面积公式为，代入得。 （2）拉压正应力公式为，代入、得。 （3）工作应力63.7 MPa小于许用应力80 MPa，因此该拉杆强度满足要求。 15. 某起吊装置使用两根相同钢拉杆共同承受竖直载荷，载荷总重为60 kN，两根拉杆受力均匀。每根拉杆危险截面为矩形，宽度为25 mm，厚度为10 mm，材料许用应力为100 MPa。求：（1）每根拉杆承受的拉力；（2）每根拉杆危险截面的工作应力；（3）判断拉杆强度是否满足要求，并说明若不满足可采取的一项改进措施。 【答案】（1）30 kN （2）120 MPa （3）不满足强度要求，可增大拉杆截面尺寸或选用许用应力更高的材料。 【解析】（1）两根拉杆均匀受力，每根承受载荷为。 （2）矩形截面积为，工作应力为。 （3）工作应力120 MPa大于许用应力100 MPa，强度不满足要求，应通过增大截面积或提高材料强度来降低失效风险。 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17练，内容为：掌握直杆轴向拉伸和压缩时的强度计算。 河北省（对口升学）一课一练 《机械基础》（高教版·第三版） 第17练 材料力学 第十七节 拉压强度计算（一） 一、单项选择题 1. 一根横截面积为 200 mm² 的钢杆，受到轴向拉力 20 kN 作用，则该杆横截面上的拉应力为（ ）。 A. 10 MPa B. 100 MPa C. 1000 MPa D. 4000 MPa 2. 材料的极限应力除以安全系数得到的应力称为材料的（ ） A. 许用应力 B. 弹性模量 C. 屈服应力 D. 最小应力 3. 构件抵抗破坏的能力，被称为（ ） A. 强度 B. 刚度 C. 稳定性 D. 硬度 4. 一根圆截面钢拉杆承受轴向拉力，若拉力为20 kN，横截面积为200 mm²，则该拉杆横截面上的正应力为（ ） A. 10 MPa B. 50 MPa C. 100 MPa D. 200 MPa 5. 下列属于构件强度问题的是（ ） A. 机床主轴受力后变形过大影响加工精度 B. 桥梁在车辆荷载下发生断裂 C. 细长杆受压时产生弯曲变形 D. 弹簧受力后伸长量超过设计值 二、判断题 6. 在载荷作用下,应力在较大体积内产生的强度,简称强度。在静应力下主要失效形式是塑性变形或断裂,在变应力下主要失效形式是疲劳断裂。（ ） 7. 杆件拉压变形时，危险截面就是横截面积最小的截面。（ ） 8. 安全系数一定大于等于1。（ ） 9. 强度是反映机械零件承受载荷时不发生失效的重要指标（ ） 10. 只要构件的最大工作应力不超过许用应力，构件就是安全的。（ ） 三、填空题 11. 强度是指构件抵抗______的能力；刚度是指构件抵抗______的能力；稳定性是指构件维持其原有的平衡状态的能力。 12. 工程上，为保证构件正常工作，设计时不能使工作应力达到材料的极限应力，即把极限应力降低一定的程度，作为材料所允许的应力，这个应力值称为材料的______，用[σ]表示。 13. 一根横截面积为200 mm²的钢拉杆，承受轴向拉力30 kN，材料许用应力为160 MPa，则该拉杆横截面上的工作应力为______，结论为______。 四、综合应用题 14. 一根圆钢拉杆承受轴向拉力，已知拉力为20 kN，圆钢直径为20 mm，材料许用应力为80 MPa，π取3.14。求：（1）该拉杆横截面积；（2）该拉杆的工作应力；（3）判断该拉杆强度是否满足要求。 15. 某起吊装置使用两根相同钢拉杆共同承受竖直载荷，载荷总重为60 kN，两根拉杆受力均匀。每根拉杆危险截面为矩形，宽度为25 mm，厚度为10 mm，材料许用应力为100 MPa。求：（1）每根拉杆承受的拉力；（2）每根拉杆危险截面的工作应力；（3）判断拉杆强度是否满足要求，并说明若不满足可采取的一项改进措施。 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 $