第7卷 力系与平衡专题 专题训练卷《机械基础》吉林省（对口升学）装备制造类 考纲百套卷

吉林省《对口升学装备制造类考纲百套卷》，依据《吉林省高职分类（对口招生）考试各类专业综合卷考试科目及纲要（2026版）》编写。本专辑涵盖机械基础共1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卷专题训练卷，按《机械基础》中的力系与平衡专题范围和要求编写。具体内容为：1．本专题包含理解力的概念及三要素、掌握约束及约束反力的含义、类型与特点、理解平面力系的简化等内容。 吉林省（对口升学）考纲百套卷 第7卷 力系与平衡专题 专题训练卷 《机械基础》 时间：60分钟 总分：80分 姓名＿＿＿＿＿　　成绩＿＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共15小题，每小题2分） 1. 平面汇交力系处于平衡状态的充分必要条件是（ ） A. 合力等于零 B. 合力矩等于零 C. 主矢量不为零 D. 主矩值不为零 【答案】A 【解析】平面汇交力系各力作用线交于一点，平衡时各力的合力必须等于零。 2. 力偶对刚体产生的基本作用效果是（ ） A. 改变物体平动状态 B. 改变物体转动状态 C. 改变物体质量大小 D. 改变物体材料性能 【答案】B 【解析】力偶由大小相等、方向相反的平行力组成，只使刚体产生转动效应。 3. 钳工用长0.4 m的扳手拧紧螺母，手在扳手端部垂直施加150 N的力，该力对螺母中心的力矩为（ ） A. 37.5 N·m B. 45 N·m C. 60 N·m D. 75 N·m 【答案】C 【解析】力矩为力与力臂的乘积，代入数据得150×0.4，结果为60 N·m。 4. 一根长6 m的水平简支梁，左端为A支座，右端为B支座。梁上距A端2 m处作用400 N向下载荷，距A端5 m处作用200 N向下载荷，A、B支座反力分别为（ ） A. 200 N，400 N B. 250 N，350 N C. 350 N，250 N D. 300 N，300 N 【答案】D 【解析】对A点取矩可得B支座反力为300 N，再由竖直方向受力平衡得A支座反力为300 N。 5. 在工程力学中，力对物体的作用效果主要取决于力的三要素。力的三要素是（ ） A. 大小、方向、作用点 B. 大小、速度、作用线 C. 方向、质量、作用点 D. 速度、方向、接触面 【答案】A 【解析】力的三要素包括大小、方向和作用点，三者共同决定力对物体的作用效果。 6. 刚体受三个互不平行的平面力作用而处于平衡时，三个力的作用线应（ ） A. 平行于同一方向 B. 汇交于同一点 C. 垂直于同一直线 D. 分布于同一圆周 【答案】B 【解析】三力平衡汇交定理指出，刚体受三个互不平行的平面力平衡时，三力作用线必交于一点。 7. 起吊工件时，两根互相垂直的钢索分别对吊环施加30 N和40 N拉力，其合力大小为（ ） A. 10 N B. 35 N C. 50 N D. 70 N 【答案】C 【解析】两力互相垂直时按勾股关系求合力，30 N与40 N合成后的合力为50 N。 8. 某水平梁AB长4 m，A端为铰支座，B端为滚动支座，距A端1 m处作用600 N竖直向下载荷，距A端3 m处作用400 N竖直向下载荷。梁平衡时，B端支反力为（ ） A. 250 N B. 350 N C. 550 N D. 450 N 【答案】D 【解析】以A点取矩，B端支反力的力矩应平衡两处载荷力矩，计算得B端支反力为450 N。 9. 刚体只受两个力作用而保持平衡时，这两个力应满足（ ） A. 大小相等、方向相反、作用线重合 B. 大小相等、方向相同、作用线平行 C. 大小不等、方向相反、作用线重合 D. 大小相等、方向相反、作用线平行 【答案】A 【解析】二力平衡要求两个力大小相等、方向相反，并且作用在同一直线上。 10. 关于力偶对刚体作用效果的描述，正确的是（ ） A. 能使刚体产生平移趋势 B. 能使刚体产生转动趋势 C. 能改变合力作用位置 D. 能抵消单个外力作用 【答案】B 【解析】力偶由大小相等、方向相反且不共线的两个平行力组成，其作用效果是使刚体转动。 11. 钳工用扳手拧紧螺母，在距转轴0.24 m处垂直施加150 N的力。若要求力矩不小于30 N·m，判断正确的是（ ） A. 力矩为24 N·m，不能满足要求 B. 力矩为30 N·m，刚好满足要求 C. 力矩为36 N·m，能够满足要求 D. 力矩为45 N·m，超过要求较多 【答案】C 【解析】垂直作用时力矩为力与力臂乘积，150×0.24得36 N·m，大于30 N·m。 12. 装配吊具中，节点受工件重力400 N、水平拉杆拉力P和一根与水平成30°的斜拉索拉力T作用而静止。若斜拉索许用拉力为750 N，正确判断是（ ） A. T为400 N，P约为200 N，斜拉索安全 B. T为600 N，P约为520 N，斜拉索安全 C. T为750 N，P约为650 N，斜拉索临界 D. T为800 N，P约为693 N，斜拉索超限 【答案】D 【解析】竖直方向平衡得T的竖直分力为400 N，故T为800 N；水平方向P约为693 N，T超过750 N。 13. 平面汇交力系处于平衡时，应满足的基本条件是（ ） A. 各力在两坐标轴投影代数和为零 B. 各力对任意点力矩代数和为零 C. 各力作用线保持互相平行状态 D. 各力大小满足逐项相等关系 【答案】A 【解析】平面汇交力系各力作用线交于一点，平衡时合力为零，表现为两个坐标方向的投影代数和均为零。 14. 某吊环同时受到水平30 N拉力和竖直40 N拉力作用。为使吊环处于平衡，应施加的第三个力是（ ） A. 大小50 N，方向与合力相同 B. 大小50 N，方向与合力相反 C. 大小70 N，方向与合力相同 D. 大小70 N，方向与合力相反 【答案】B 【解析】两个互相垂直力的合力大小按计算为50 N，平衡力应与合力等大反向。 15. 设备检修时，水平梁AB长4 m，A端为铰支座，B端为滚动支座。梁上距A端1 m处有600 N竖直向下载荷，距A端3 m处有400 N竖直向下载荷。两支座竖向反力分别为（ ） A. A支座450 N，B支座550 N B. A支座500 N，B支座500 N C. A支座550 N，B支座450 N D. A支座600 N，B支座400 N 【答案】C 【解析】对A点取矩得B支座反力为450 N；竖直方向平衡得A支座反力为550 N，故选对应组合。 二、多项选择题（本大题共5小题，每小题3分） 16. 判断平面汇交力系处于平衡，可采用的条件有（ ） A. 合力矢量等于零 B. 水平投影代数和为零 C. 竖直投影代数和为零 D. 仅取汇交点力矩为零 【答案】ABC 【解析】平面汇交力系平衡时合力为零，等价于两个坐标方向投影代数和均为零。 17. 关于力偶的基本特征，表述正确的有（ ） A. 合力为零不能合成单力 B. 力偶矩大小与取矩点无关 C. 转向由力偶矩方向表示 D. 合力大小等于两力之和 【答案】ABC 【解析】力偶由等值、反向、平行而不共线的两力组成，只产生转动效应，不能用单个力代替。 18. 某平面汇交力系中，沿水平向右，沿竖直向上。为使该力系平衡，所加平衡力应满足（ ） A. 平衡力大小应为500 N B. 平衡力方向应指向第三象限 C. 水平分力应为 D. 竖直分力应为 【答案】ABC 【解析】原两力合力大小为，平衡力应与合力等值反向。 19. 水平简支梁AB长4 m，A为铰支座，B为滚动支座。梁上距A点1 m处有2 kN向下集中力，距A点3 m处有4 kN向下集中力，另有顺时针力偶2 kN·m。取逆时针为正，判断正确的有（ ） A. 由竖向平衡得 B. 由A点取矩得 C. 由反力计算得 D. 漏掉力偶时 【答案】ABC 【解析】对A点取矩得，所以，再由竖向平衡得。 20. 检修工作台上有一支架节点受两力作用：水平拉力300 N向右，竖直拉力400 N向上。若需加一平衡力使节点静止，下列判断正确的有（ ） A. 合力大小为500 N，方向指向右上方 B. 平衡力大小为500 N，方向指向左下方 C. 合力可用正交分解法计算得到 D. 平衡力大小为700 N，方向指向左上方 【答案】ABC 【解析】两力互相垂直，合力为 N，平衡力应与合力等大、反向、共线。 三、判断题（本大题共5小题，每小题2分） 21. 力是物体间的相互作用，力的三要素包括大小、方向和作用点。（ ） 【答案】√ 【解析】力对物体作用效果由大小、方向和作用点共同决定，任一要素改变都可能改变作用效果。 22. 两个大小相等、方向相反且作用在同一直线上的力，可以组成一个力偶。（ ） 【答案】× 【解析】这两个力作用线重合时相互平衡，不能形成力偶；力偶的两力作用线必须平行但不重合。 23. 起吊工件时，两根等长钢丝绳对称悬挂，夹角增大时，每根钢丝绳所受拉力会减小。（ ） 【答案】× 【解析】工件重力一定时，夹角增大会使竖直分力比例减小，因此每根钢丝绳拉力会增大。 24. 水平梁受到多个竖直载荷作用并处于平衡时，只满足各力在竖直方向的合力为零，就能保证梁不转动。（ ） 【答案】× 【解析】平面力系平衡还必须满足力矩平衡条件，只有合力为零不能排除梁发生转动的可能。 25. 在平面汇交力系中，若各力作用线都通过同一点，只要合力矩为零，该力系就一定处于平衡状态。（ ） 【答案】× 【解析】平面汇交力系平衡的必要条件是合力为零，合力矩为零不能代替合力为零的判断。 四、简答题（本大题共3小题，每小题5分） 26. 简述力的三要素及其对刚体受力效果的影响。 【答案】（1）力的大小表示作用强弱，大小不同会使物体产生不同的运动或变形趋势。 （2）力的方向决定作用效果的方向，方向改变会使物体受力状态发生改变。 （3）力的作用点决定力作用的位置，作用点不同会影响物体转动趋势。 【解析】本题考查力的基本概念。分析力对刚体的作用效果时，应同时考虑大小、方向和作用点，三者任一改变，作用效果通常都会改变。 27. 在安装机床夹具时，工件受到夹紧力、支承反力和重力作用。简述判断该工件是否处于平衡状态的基本条件。 【答案】（1）各力在同一平面内作用时，所有力在水平方向上的代数和应为零。 （2）所有力在竖直方向上的代数和应为零。 （3）各力对任意一点的力矩代数和应为零，工件才不会产生转动趋势。 【解析】平面一般力系平衡既要满足不平移，也要满足不转动。前两项保证合力为零，第三项保证合力矩为零。 28. 某悬臂支架用于支承数控机床电气箱，电气箱重力作用在支架外端。若固定螺栓处出现松动趋势，分析支架受力时应考虑哪些平衡问题，并说明可采取的改进措施。 【答案】（1）应分析电气箱重力对固定端产生的力矩，外伸距离越大，固定端承受的倾覆力矩越大。 （2）应检查固定端支承反力和螺栓预紧力是否足以平衡外载荷，防止支架发生下垂或转动。 （3）可缩短支架外伸长度、增加斜撑、提高螺栓预紧力或增大固定连接面积，以减小松动风险。 【解析】本题考查平面力系平衡在支架安装中的应用。分析时应由载荷位置求转动趋势，再判断固定端约束是否可靠，最后提出减小力矩或增强约束的措施。 五、综合应用题（本大题共1小题，每小题10分） 29. 数控车床维修时，需要用两根相同钢丝绳对称吊起质量为60 kg的电动机。两根钢丝绳与水平面的夹角均为30°，取g为10 N/kg。求：（1）电动机受到的重力；（2）每根钢丝绳的拉力；（3）若每根钢丝绳额定允许拉力为500 N，判断吊装是否安全，并提出一项改进措施。 【答案】（1）600 N （2）600 N （3）不安全；应改用额定拉力更大的钢丝绳，或增大钢丝绳与水平面的夹角。 【解析】（1）根据，代入数据得。 （2）竖直方向受力平衡，，计算得。 （3）单绳拉力600 N大于允许拉力500 N，吊装存在超载风险，应降低单绳受力后再作业。 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 $ 吉林省《对口升学装备制造类考纲百套卷》，依据《吉林省高职分类（对口招生）考试各类专业综合卷考试科目及纲要（2026版）》编写。本专辑涵盖机械基础共1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卷专题训练卷，按《机械基础》中的力系与平衡专题范围和要求编写。具体内容为：1．本专题包含理解力的概念及三要素、掌握约束及约束反力的含义、类型与特点、理解平面力系的简化等内容。 吉林省（对口升学）考纲百套卷 第7卷 力系与平衡专题 专题训练卷 《机械基础》 时间：60分钟 总分：80分 姓名＿＿＿＿＿　　成绩＿＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共15小题，每小题2分） 1. 平面汇交力系处于平衡状态的充分必要条件是（ ） A. 合力等于零 B. 合力矩等于零 C. 主矢量不为零 D. 主矩值不为零 2. 力偶对刚体产生的基本作用效果是（ ） A. 改变物体平动状态 B. 改变物体转动状态 C. 改变物体质量大小 D. 改变物体材料性能 3. 钳工用长0.4 m的扳手拧紧螺母，手在扳手端部垂直施加150 N的力，该力对螺母中心的力矩为（ ） A. 37.5 N·m B. 45 N·m C. 60 N·m D. 75 N·m 4. 一根长6 m的水平简支梁，左端为A支座，右端为B支座。梁上距A端2 m处作用400 N向下载荷，距A端5 m处作用200 N向下载荷，A、B支座反力分别为（ ） A. 200 N，400 N B. 250 N，350 N C. 350 N，250 N D. 300 N，300 N 5. 在工程力学中，力对物体的作用效果主要取决于力的三要素。力的三要素是（ ） A. 大小、方向、作用点 B. 大小、速度、作用线 C. 方向、质量、作用点 D. 速度、方向、接触面 6. 刚体受三个互不平行的平面力作用而处于平衡时，三个力的作用线应（ ） A. 平行于同一方向 B. 汇交于同一点 C. 垂直于同一直线 D. 分布于同一圆周 7. 起吊工件时，两根互相垂直的钢索分别对吊环施加30 N和40 N拉力，其合力大小为（ ） A. 10 N B. 35 N C. 50 N D. 70 N 8. 某水平梁AB长4 m，A端为铰支座，B端为滚动支座，距A端1 m处作用600 N竖直向下载荷，距A端3 m处作用400 N竖直向下载荷。梁平衡时，B端支反力为（ ） A. 250 N B. 350 N C. 550 N D. 450 N 9. 刚体只受两个力作用而保持平衡时，这两个力应满足（ ） A. 大小相等、方向相反、作用线重合 B. 大小相等、方向相同、作用线平行 C. 大小不等、方向相反、作用线重合 D. 大小相等、方向相反、作用线平行 10. 关于力偶对刚体作用效果的描述，正确的是（ ） A. 能使刚体产生平移趋势 B. 能使刚体产生转动趋势 C. 能改变合力作用位置 D. 能抵消单个外力作用 11. 钳工用扳手拧紧螺母，在距转轴0.24 m处垂直施加150 N的力。若要求力矩不小于30 N·m，判断正确的是（ ） A. 力矩为24 N·m，不能满足要求 B. 力矩为30 N·m，刚好满足要求 C. 力矩为36 N·m，能够满足要求 D. 力矩为45 N·m，超过要求较多 12. 装配吊具中，节点受工件重力400 N、水平拉杆拉力P和一根与水平成30°的斜拉索拉力T作用而静止。若斜拉索许用拉力为750 N，正确判断是（ ） A. T为400 N，P约为200 N，斜拉索安全 B. T为600 N，P约为520 N，斜拉索安全 C. T为750 N，P约为650 N，斜拉索临界 D. T为800 N，P约为693 N，斜拉索超限 13. 平面汇交力系处于平衡时，应满足的基本条件是（ ） A. 各力在两坐标轴投影代数和为零 B. 各力对任意点力矩代数和为零 C. 各力作用线保持互相平行状态 D. 各力大小满足逐项相等关系 14. 某吊环同时受到水平30 N拉力和竖直40 N拉力作用。为使吊环处于平衡，应施加的第三个力是（ ） A. 大小50 N，方向与合力相同 B. 大小50 N，方向与合力相反 C. 大小70 N，方向与合力相同 D. 大小70 N，方向与合力相反 15. 设备检修时，水平梁AB长4 m，A端为铰支座，B端为滚动支座。梁上距A端1 m处有600 N竖直向下载荷，距A端3 m处有400 N竖直向下载荷。两支座竖向反力分别为（ ） A. A支座450 N，B支座550 N B. A支座500 N，B支座500 N C. A支座550 N，B支座450 N D. A支座600 N，B支座400 N 二、多项选择题（本大题共5小题，每小题3分） 16. 判断平面汇交力系处于平衡，可采用的条件有（ ） A. 合力矢量等于零 B. 水平投影代数和为零 C. 竖直投影代数和为零 D. 仅取汇交点力矩为零 17. 关于力偶的基本特征，表述正确的有（ ） A. 合力为零不能合成单力 B. 力偶矩大小与取矩点无关 C. 转向由力偶矩方向表示 D. 合力大小等于两力之和 18. 某平面汇交力系中，沿水平向右，沿竖直向上。为使该力系平衡，所加平衡力应满足（ ） A. 平衡力大小应为500 N B. 平衡力方向应指向第三象限 C. 水平分力应为 D. 竖直分力应为 19. 水平简支梁AB长4 m，A为铰支座，B为滚动支座。梁上距A点1 m处有2 kN向下集中力，距A点3 m处有4 kN向下集中力，另有顺时针力偶2 kN·m。取逆时针为正，判断正确的有（ ） A. 由竖向平衡得 B. 由A点取矩得 C. 由反力计算得 D. 漏掉力偶时 20. 检修工作台上有一支架节点受两力作用：水平拉力300 N向右，竖直拉力400 N向上。若需加一平衡力使节点静止，下列判断正确的有（ ） A. 合力大小为500 N，方向指向右上方 B. 平衡力大小为500 N，方向指向左下方 C. 合力可用正交分解法计算得到 D. 平衡力大小为700 N，方向指向左上方 三、判断题（本大题共5小题，每小题2分） 21. 力是物体间的相互作用，力的三要素包括大小、方向和作用点。（ ） 22. 两个大小相等、方向相反且作用在同一直线上的力，可以组成一个力偶。（ ） 23. 起吊工件时，两根等长钢丝绳对称悬挂，夹角增大时，每根钢丝绳所受拉力会减小。（ ） 24. 水平梁受到多个竖直载荷作用并处于平衡时，只满足各力在竖直方向的合力为零，就能保证梁不转动。（ ） 25. 在平面汇交力系中，若各力作用线都通过同一点，只要合力矩为零，该力系就一定处于平衡状态。（ ） 四、简答题（本大题共3小题，每小题5分） 26. 简述力的三要素及其对刚体受力效果的影响。 27. 在安装机床夹具时，工件受到夹紧力、支承反力和重力作用。简述判断该工件是否处于平衡状态的基本条件。 28. 某悬臂支架用于支承数控机床电气箱，电气箱重力作用在支架外端。若固定螺栓处出现松动趋势，分析支架受力时应考虑哪些平衡问题，并说明可采取的改进措施。 五、综合应用题（本大题共1小题，每小题10分） 29. 数控车床维修时，需要用两根相同钢丝绳对称吊起质量为60 kg的电动机。两根钢丝绳与水平面的夹角均为30°，取g为10 N/kg。求：（1）电动机受到的重力；（2）每根钢丝绳的拉力；（3）若每根钢丝绳额定允许拉力为500 N，判断吊装是否安全，并提出一项改进措施。 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 学科网（北京）股份有限公司 $