第二章 构件的静力分析《机械基础》（高教版·第3版）天津市（职教高考）机械类 单元过关卷

天津市（职教高考）机械类 《机械基础》（高教版·第3版） 第二章 构件的静力分析 单元过关卷 考试时间：90分钟 满分：100分 班级：__________ 姓名：__________ 学号：__________ 成绩：__________ 一、单项选择题（每小题 3 分，共 60 分） 1．柔性约束的约束力作用线______。（ ） A．沿柔索背离被约束物体 B．沿柔索指向被约束物体 C．任意方向 D．不确定 2．光滑面约束的约束力作用在接触点处，方向沿接触面的______。（ ） A．切线方向 B．法线方向 C．任意方向 D．45° 方向 3．固定端约束反力：用一个（ ）和两个正交的分力表示（ ） A．力矩 B．力偶 C．力系 D．力臂 4．在平面力系中，若各力的作用线全部汇交于一点，则该力系称为______。（ ） A．平面汇交力系 B．平面平行力系 C．平面一般力系 D．空间力系 5．各力的作用线相互平行的平面力系称为（ ） A．等效力系 B．平面汇交力系 C．平衡力系 D．平面平行力系 6．将作用在刚体上的力平移到刚体的另一点，则（ ） A．作用效果不变 B．需加上一个力，才能等效 C．要与原力等效，必须加上一个力偶 D．以上都不对 7．刚体受平面一般（任意力系）力系作用时，若刚体处于平衡时，其独立平衡方程为（ ） A．=0；（）=0 ；=0。 B．=0；=0。 C．=0；（）=0 。 D．（）=0 ；=0。 8．如图所示杆ACB，其正确的受力图为（ ） A．图A B．图B C．图C D．图D 9．如图所示，将小球放在互成直角的光滑平面上，A点所受的约束反力为（ ） A．2G B．G C． D． 10．如图所示，一重力为G的小球，用绳索AB挂于墙上，AB与墙的夹角为30°,则小球对墙的压力为（ ） A．G B．G/3 C．0.5G D．G 11．平面汇交力系平衡的几何条件是（ ） A．力多边形自行封闭 B．合力为零 C．力矩为零 D．力偶为零 12．求解平面汇交力系时，常用的方法是？（ ） A．力多边形法 B．矢量三角形法 C．力的分解法 D．力矩平衡法 13．平面汇交力系平衡的必要和充分条件是______。（ ） A．合力为零 B．合力矩为零 C．主矢为零，主矩为零 D．以上都不是 14．如图所示攻螺纹，如在铰杠B点作用一个力F，将力F平移到C点，可与______等效（ ） A．一个力 B．一个力偶矩 C．一个力和一个力偶 D．一个力或一个力偶 15．若平面一般力系向某点简化后主矩为零，则该力系______。（ ） A．一定平衡 B．可能平衡 C．一定不平衡 D．无法确定 16．若某刚体在平面一般力系作用下平衡,则此力系各分力对刚体的______矩的代数和必为零。（ ） A．特定点 B．重心 C．任意点 D．坐标原点 17．平面任意力系向一点O简化后，得到一个主矢F和一个主矩Mo，下列四种情况属于平衡力系的应是（ ） A． B． C．F ≠ 0 Mo ≠ 0 D．F = 0 Mo ≠ 0 18．在力的平移定理中，附加的力矩的转动轴是：（ ） A．力的作用点 B．平移后的作用点 C．任意选定的点 D．力的作用线与平移后作用线的交点 19．图示平面直角弯杆ABC，AB=3 m，BC=4 m，受两个力偶作用，其力偶矩分别为=300N·m、=600N·m，转向如图所示。若不计杆重及各接触处摩擦，则A、C支座的约束反力的大小为（ ） A．FA=300N，FC=100N B．FA=300N，FC=300N C．FA=100N，FC=300N D．FA=100N，FC=100N 20．某机构如图a所示，所给杆件AB的四个受力图中（ ） A．图b正确 B．图c正确 C．图d正确 D．图e正确 二、判断题（每小题 2 分，共 20 分。请在括号内正确的打 “A”，错误的打 “B”） 21．固定铰支约束反力的方向不能预先确定。（ ） 22．光滑面约束的约束力方向沿接触面的切线方向。（ ） 23．绘制杆件受力图时，可以任意顺序画主动力和约束力。（ ） 24．光滑铰链约束和固定端约束的约束力方向均为假定，若计算结果为负值，则说明约束力方向与假定方向相反（ ） 25．平面汇交力系平衡的充分必要条件是:该力系的合力等于零。（ ） 26．合力在任意轴上的投影，等于各分力在同一轴上投影的代数和（ ） 27．平面一般力系的平衡条件可以归结为三个独立的方程（ ） 28．画物体受力图时，必须先选取研究对象，也叫分离体，即把被研究的物体从周围物体中分离出来，分离时其大小、倾斜角度都可以改变（ ） 29．平面任意力系向某点简化后得到一个主矢和一个主矩，若主矢和主矩均不为零，则原力系的最终简化结果为一个合力。（ ） 30．平面任意力系简化后，其主矢量与简化中心有关，主矩与简化中心无关。（ ） 三、简答题（每小题 4 分，共 12 分） 31．简述对物体进行受力分析、画受力图的步骤。 32．解释钳工用丝锥攻螺纹时，为何必须用双手均勾握住扳手两端，而且用力要相等，不能单手扳动扳手。 33．汇交于同一点的三个力一定平衡吗？什么是三力平衡汇交定理？ 四、综合题（共 8 分） 34．简易吊车如图所示。横梁AB采用22a工字钢，长6m，自重4kN，作用于梁的中点，最大载荷（电动葫芦和起吊工件的总重）FQ=10kN。试计算图示位置时拉杆B所受的拉力FT及销钉A的约束反力FA x、FA y。 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 $ 天津市（职教高考）机械类 《机械基础》（高教版·第3版） 第二章 构件的静力分析 单元过关卷 考试时间：90分钟 满分：100分 班级：__________ 姓名：__________ 学号：__________ 成绩：__________ 一、单项选择题（每小题 3 分，共 60 分） 1．柔性约束的约束力作用线______。（ ） A．沿柔索背离被约束物体 B．沿柔索指向被约束物体 C．任意方向 D．不确定 【答案】A 【详解】柔性约束的约束力作用线沿柔索背离被约束物体。 2．光滑面约束的约束力作用在接触点处，方向沿接触面的______。（ ） A．切线方向 B．法线方向 C．任意方向 D．45° 方向 【答案】B 【详解】光滑面约束的约束力作用在接触点处，方向沿接触面的法线方向。 3．固定端约束反力：用一个（ ）和两个正交的分力表示（ ） A．力矩 B．力偶 C．力系 D．力臂 【答案】B 【详解】固定端约束就是把物体的一端加以固定，使它既不能转动，也不能移动的约束。如果不使物体转动，必须有一个约束反力偶与外力偶或外力矩平衡；如果不使物体移动，必须要有一个约束反力与外力平衡，约束反力的方向不能确定，决定于主动力，所以用两个相互垂直的分力来表示。 4．在平面力系中，若各力的作用线全部汇交于一点，则该力系称为______。（ ） A．平面汇交力系 B．平面平行力系 C．平面一般力系 D．空间力系 【答案】A 【详解】若各力的作用线全部汇交于一点，则该力系称为平面汇交力系。 5．各力的作用线相互平行的平面力系称为（ ） A．等效力系 B．平面汇交力系 C．平衡力系 D．平面平行力系 【答案】D 6．将作用在刚体上的力平移到刚体的另一点，则（ ） A．作用效果不变 B．需加上一个力，才能等效 C．要与原力等效，必须加上一个力偶 D．以上都不对 【答案】C 【详解】根据力的平移定理可知：作用于刚体上的力，可以平移到刚体上任意一点，但必须附加一个力偶才能与原来的力等效，附加力偶的力偶矩等于原来的力对新作用点的力矩。 7．刚体受平面一般（任意力系）力系作用时，若刚体处于平衡时，其独立平衡方程为（ ） A．=0；（）=0 ；=0。 B．=0；=0。 C．=0；（）=0 。 D．（）=0 ；=0。 【答案】A 8．如图所示杆ACB，其正确的受力图为（ ） A．图A B．图B C．图C D．图D 【答案】A 【详解】物体与光滑面形成点、线、面刚性接触（接触面间摩擦力很小，忽略不计）所形成的约束，称为光滑面约束。 光滑面约束的约束反力是支撑力或压力，其方向沿接触面的公法线指向被约束物体。此类约束反力也称为法向反力，通常用N或F表示。 9．如图所示，将小球放在互成直角的光滑平面上，A点所受的约束反力为（ ） A．2G B．G C． D． 【答案】C 【详解】平面对小球的约束为光滑面约束，故约束力的方向应沿接触点的公法线指向小球的几何中心，根据力的分解可知，答案应选C选项。 10．如图所示，一重力为G的小球，用绳索AB挂于墙上，AB与墙的夹角为30°,则小球对墙的压力为（ ） A．G B．G/3 C．0.5G D．G 【答案】D 11．平面汇交力系平衡的几何条件是（ ） A．力多边形自行封闭 B．合力为零 C．力矩为零 D．力偶为零 【答案】A 【详解】力多边形自行封闭式平面汇交力系平衡的几何条件。 12．求解平面汇交力系时，常用的方法是？（ ） A．力多边形法 B．矢量三角形法 C．力的分解法 D．力矩平衡法 【答案】B 13．平面汇交力系平衡的必要和充分条件是______。（ ） A．合力为零 B．合力矩为零 C．主矢为零，主矩为零 D．以上都不是 【答案】A 【详解】平面汇交力系平衡的必要和充分条件是合力为零。 14．如图所示攻螺纹，如在铰杠B点作用一个力F，将力F平移到C点，可与______等效（ ） A．一个力 B．一个力偶矩 C．一个力和一个力偶 D．一个力或一个力偶 【答案】C 【详解】由力的平移定理可知，可以将一个力替换成同平面内的一个力和一个力偶；反之，同一平面内的一个力和一个力偶也也可以用一个力来等效替换。 15．若平面一般力系向某点简化后主矩为零，则该力系______。（ ） A．一定平衡 B．可能平衡 C．一定不平衡 D．无法确定 【答案】B 16．若某刚体在平面一般力系作用下平衡,则此力系各分力对刚体的______矩的代数和必为零。（ ） A．特定点 B．重心 C．任意点 D．坐标原点 【答案】C 17．平面任意力系向一点O简化后，得到一个主矢F和一个主矩Mo，下列四种情况属于平衡力系的应是（ ） A． B． C．F ≠ 0 Mo ≠ 0 D．F = 0 Mo ≠ 0 【答案】B 【详解】平面任意力系向一点简化后，得到一个力和一个力偶。原平面任意力系要想平衡，必须这个力为0，物体才不会变速直线移动，力偶也为0，物体才不会变速转动。 18．在力的平移定理中，附加的力矩的转动轴是：（ ） A．力的作用点 B．平移后的作用点 C．任意选定的点 D．力的作用线与平移后作用线的交点 【答案】C 19．图示平面直角弯杆ABC，AB=3 m，BC=4 m，受两个力偶作用，其力偶矩分别为=300N·m、=600N·m，转向如图所示。若不计杆重及各接触处摩擦，则A、C支座的约束反力的大小为（ ） A．FA=300N，FC=100N B．FA=300N，FC=300N C．FA=100N，FC=300N D．FA=100N，FC=100N 【答案】D 20．某机构如图a所示，所给杆件AB的四个受力图中（ ） A．图b正确 B．图c正确 C．图d正确 D．图e正确 【答案】A 二、判断题（每小题 2 分，共 20 分。请在括号内正确的打 “A”，错误的打 “B”） 21．固定铰支约束反力的方向不能预先确定。（ ） 【答案】A 22．光滑面约束的约束力方向沿接触面的切线方向。（ ） 【答案】B 【详解】光滑面约束的约束力方向沿接触面的法线方向。 23．绘制杆件受力图时，可以任意顺序画主动力和约束力。（ ） 【答案】B 【详解】绘制杆件受力图时，应先画主动力，再画约束力。 24．光滑铰链约束和固定端约束的约束力方向均为假定，若计算结果为负值，则说明约束力方向与假定方向相反（ ） 【答案】A 【详解】光滑铰链约束和固定端约束的约束力方向都不能确定，都是假定的，若计算结果为正，则说明实际方向与假定方向相同，或计算结果为负值，则说明实际方向与假定方向相反，算出来是负值，需要特别说明其实际方向是哪个方向。 25．平面汇交力系平衡的充分必要条件是:该力系的合力等于零。（ ） 【答案】A 【详解】平面汇交力系可以合成为一个合力。根据牛顿第一运动定律，如果该力系作用于物体上使物体平衡，则合力必为0。反之，合力为0，该物体必保持平衡状态。 26．合力在任意轴上的投影，等于各分力在同一轴上投影的代数和（ ） 【答案】A 27．平面一般力系的平衡条件可以归结为三个独立的方程（ ） 【答案】A 28．画物体受力图时，必须先选取研究对象，也叫分离体，即把被研究的物体从周围物体中分离出来，分离时其大小、倾斜角度都可以改变（ ） 【答案】B 【详解】画物体的受力图，取研究对象时，其大小、形状、倾斜角度都不能变化，否则约束力方向就可能改变，导致列错平衡方程，最后算出来的数值也是错误的。 29．平面任意力系向某点简化后得到一个主矢和一个主矩，若主矢和主矩均不为零，则原力系的最终简化结果为一个合力。（ ） 【答案】B 【详解】此时应将主矢和主矩进一步合成，最终简化结果可能是一个合力，也可能是一个力偶，取决于主矢与主矩的关系。 30．平面任意力系简化后，其主矢量与简化中心有关，主矩与简化中心无关。（ ） 【答案】B 三、简答题（每小题 4 分，共 12 分） 31．简述对物体进行受力分析、画受力图的步骤。 【答案】（1）确定研究对象，单独画出其简图。（2）分析研究对象受到的主动力和约束力。（3）画出受力图，画约束力时应取消约束，用约束力代替它的作用。 【详解】对物体进行受力分析、画受力图的步骤如下：（1）确定研究对象，单独画出其简图。（2）分析研究对象受到的主动力和约束力。（3）画出受力图，画约束力时应取消约束，用约束力代替它的作用。 32．解释钳工用丝锥攻螺纹时，为何必须用双手均勾握住扳手两端，而且用力要相等，不能单手扳动扳手。 【答案】钳工用丝锥攻螺纹时，需要在扳手两端均匀用力以形成一个力偶。若单手施力于扳手一端，根据力的平移原理，等同于该力直接作用于丝锥端部，并附加一力偶，力易使丝锥折断。 33．汇交于同一点的三个力一定平衡吗？什么是三力平衡汇交定理？ 【答案】汇交于同一点的三个力并不一定平衡，需要三个力的作用线在同一平面内且大小及方向合适。三力平衡汇交定理是指，当刚体受三个力作用而处于平衡状态时，此三个力的作用线必定汇交于一点，且三个力的作用线在同一平面内。 四、综合题（共 8 分） 34．简易吊车如图所示。横梁AB采用22a工字钢，长6m，自重4kN，作用于梁的中点，最大载荷（电动葫芦和起吊工件的总重）FQ=10kN。试计算图示位置时拉杆B所受的拉力FT及销钉A的约束反力FA x、FA y。 【答案】①取横梁AB为研究对象，画受力图。 ②列平衡方程：ΣFx：FAx－FT cos30°＝0；ΣFy：FAy－G－FQ－FT sin30°＝0；ΣMA：－G乘AC－FQ乘AD＋FT乘AB乘sin30°＝0。 ③代入G＝4 kN、FQ＝10 kN及图示尺寸，得：FT＝17.33 kN，FAx＝15 kN，FAy＝5.33 kN。 【详解】按横梁AB的平面任意力系平衡条件，先取A点矩求拉杆拉力，再由投影方程求销钉A的两个反力分量。 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 $