项目二任务二轴向拉压与剪切《机械基础》河北省（对口升学）机械类 45分钟专题训练

原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 编写说明：河北省（对口升学）机械类《机械基础》45分钟专题训练专辑，共17份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机械类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加机械类高考的学生。与本专辑配套的还有河北省对口招生考试《机械制图》《极限配合与技术测量》45分钟专题训练专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 河北省（对口升学）机械类 《机械基础》 项目二：构件受力与强度分析 任务二：轴向拉压与剪切 时间：45分钟 满分：100分 班级： 姓名： 学号： 成绩： 一、单项选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分） 1．下列关于拉（压）杆轴力的叙述，正确的是（ ） A．是杆件轴线上的外力 B．与杆件截面垂直 C．与杆件的截面平行 D．与杆件材料有关 【答案】B 【详解】轴力是拉压杆截面上的内力，方向垂直于横截面并通过截面形心。 2．杆件拉压变形的受力特点是（ ） A．外力合力的作用线与杆轴线重合 B．外力合力垂直于杆轴线 C．外力合力与杆轴线平行且不重合 D．杆件只受力偶作用 【答案】A 【详解】轴向拉压的受力特点是外力或外力合力的作用线与直杆轴线重合。 3．如图所示杆件，1-1截面、2-2截面、3-3截面上的轴力分别为（ ） A．F，2F，2F B．F，3F，5F C．2F，3F，2F D．F，F，2F 【答案】D 【详解】用截面法分别取各截面一侧为研究对象列平衡方程，可得三截面轴力的大小依次为F、F、2F。 4．A、B两杆的材料、长度相同，杆A的截面积是杆B的1/2，杆A所受轴力是杆B的2倍，则两杆的变形量之比ΔLA∶ΔLB等于（ ） A．2 B．1 C．1/4 D．4 【答案】D 【详解】由ΔL=FNL/(EA)可知，材料和长度相同时，变形量与轴力成正比、与截面积成反比，故比值为4。 5．若两个拉杆横截面形状不同、材料不同，但轴力相等、横截面面积相等，则在弹性范围内，下列结论正确的是（ ） A．应力相同，变形相同 B．应力不同，变形相同 C．应力相同，变形不同 D．应力不同，变形不同 【答案】C 【详解】σ=FN/A，因此应力相同；材料不同则弹性模量可能不同，变形量不同。 6．胡克定律的适用范围是（ ） A．任何受力状态 B．弹性阶段 C．塑性阶段 D．断裂前的所有阶段 【答案】B 【详解】胡克定律描述应力与应变的正比关系，只适用于材料的弹性阶段。 7．直杆发生剪切变形时，横截面上的内力是（ ） A．剪力 B．弯矩 C．正应力 D．扭矩 【答案】A 【详解】剪切变形时，剪切面上的内力称为剪力。 8．下列实例中，属于剪切变形的是（ ） A．钻头钻孔 B．火车车轴 C．起重吊钩 D．零件冲孔 【答案】D 【详解】钻头钻孔主要受扭，车轴主要受弯，吊钩主要受拉，冲孔属于剪切变形。 9．剪切强度校核公式是（ ） A．τ=FQ/A≤[τ] B．FQ≥A[τ] C．τ=FQ/A>[τ] D．τ=FQ/A≥[τ] 【答案】A 【详解】剪切时最大工作切应力不得超过材料的许用切应力。 10．直杆轴向拉伸与压缩时的强度计算中，应力集中导致材料破坏主要是由于（ ） A．材料颜色变化 B．局部应力显著增大 C．杆件长度变短 D．外力自动消失 【答案】B 【详解】截面突变、孔槽等部位会产生局部应力集中，可能导致提前破坏。 11．图示为一轴力杆，其中最大的轴力为（ ） A．12 kN B．20 kN C．8 kN D．13 kN 【答案】B 【详解】按截面法逐段计算轴力，最大轴力为20 kN。 12．两杆材料相同，受轴向外力相同，直径不同，若d1=2d2，则两杆轴力FN1/FN2为（ ） A．4 B．2 C．1 D．1/4 【答案】C 【详解】杆件的轴力由外力平衡决定，与杆件直径无关；两杆受相同轴向外力，轴力相同。 二、判断题（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 13．轴向拉压杆的横截面积越大，在受到相同轴向力时产生的应力越大。（ ） 【答案】错误 【详解】正应力σ=FN/A，轴力相同时，横截面积越大，应力越小。 14．直杆轴向拉伸和压缩的强度计算是判断杆件在承受轴向力作用时是否安全或破坏的依据。（ ） 【答案】正确 【详解】将工作正应力与许用应力比较，可判断杆件是否满足强度要求。 15．材料发生剪切变形时，剪力方向和剪切面平行。（ ） 【答案】正确 【详解】剪力沿剪切面作用，促使构件相邻截面发生相对错动。 16．尽管杆件不同部位作用着若干个轴向外力，但因杆件是连续的通长杆，所以各处轴力相等。（ ） 【答案】错误 【详解】有集中轴向外力作用处，轴力会发生突变；不同截面的轴力不一定相等。 17．受剪切变形的零件，其剪切面和挤压面都是同一平面。（ ） 【答案】错误 【详解】剪切面是可能发生相对错动的截面，挤压面是传力接触面的投影面积，两者一般不同。 三、填空题（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 18．拉压杆的内力称为______，圆轴扭转时截面上的内力称为______。 【答案】轴力；扭矩 【详解】轴向拉压时的内力为轴力，圆轴扭转时的内力为扭矩。 19．轴向拉压杆的受力特点：作用于直杆上外力的作用线与直杆______重合。变形特点：直杆沿轴线方向______或______。 【答案】轴线；伸长；缩短 【详解】轴向拉压的受力线与杆轴线重合，受拉伸长，受压缩短。 20．拉压变形胡克定律中，伸长量与______和______成正比。 【答案】轴力；杆长 【详解】在弹性范围内，ΔL=FNL/(EA)，伸长量与轴力、杆长成正比。 21．杆件拉压变形时，______最大的截面称为危险截面，它______是横截面积最小的截面。 【答案】正应力；不一定 【详解】危险截面由正应力大小决定；当各截面轴力不同时，面积最小处不一定最危险。 22．零件发生剪切变形的同时，在传力的接触面上还发生______现象，产生相互挤压的作用力。 【答案】挤压 【详解】剪切零件通常同时受到接触面的挤压作用，需同时校核剪切和挤压强度。 四、简答题（本大题10分） 23．简述杆件轴向拉压变形的受力特点和变形特点。 【答案】受力特点：作用于直杆上的外力或外力合力的作用线与直杆轴线重合。变形特点：杆件沿轴线方向伸长或缩短。 【详解】外力沿杆轴线向外拉时为拉伸、杆件伸长；外力沿杆轴线向内压时为压缩、杆件缩短。 五、计算题（本大题10分） 24．如图所示，空心圆截面杆的外径D=20 mm、内径d=15 mm，承受轴向载荷F=20 kN，材料屈服极限σs=235 MPa，安全系数n=1.5。试校核杆的强度。 【答案】轴力FN=F=20 kN=20 000 N。 许用应力[σ]=σs/n=235/1.5=156.7 MPa。 A=π(D²-d²)/4=π(20²-15²)/4=137.4 mm²。 σ=FN/A=20 000/137.4=145.5 MPa<[σ]。 因此该杆满足强度要求。 【详解】先由截面法确定轴力，再求空心圆截面的面积，按σ=FN/A计算工作应力并与许用应力比较。 六、绘图与读图题（本大题24分） 25．用截面法求内力的步骤：（1）______：沿需求内力的截面处，假想把构件截开；（2）______：取其中一部分为研究对象；（3）______：另一部分对研究对象的作用，以截面上的未知内力来代替；（4）______：列出研究对象的平衡方程，确定未知内力的大小和方向。 【答案】（1）截；（2）取；（3）代；（4）平。 【详解】“截、取、代、平”是截面法求内力的基本步骤：截开构件，选取一侧，代入未知内力，列平衡方程求解。 学科网（北京）股份有限公司 $原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 编写说明：河北省（对口升学）机械类《机械基础》45分钟专题训练专辑，共17份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机械类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加机械类高考的学生。与本专辑配套的还有河北省对口招生考试《机械制图》《极限配合与技术测量》45分钟专题训练专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 河北省（对口升学）机械类 《机械基础》 项目二：构件受力与强度分析 任务二：轴向拉压与剪切 时间：45分钟 满分：100分 班级： 姓名： 学号： 成绩： 一、单项选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分） 1．下列关于拉（压）杆轴力的叙述，正确的是（ ） A．是杆件轴线上的外力 B．与杆件截面垂直 C．与杆件的截面平行 D．与杆件材料有关 2．杆件拉压变形的受力特点是（ ） A．外力合力的作用线与杆轴线重合 B．外力合力垂直于杆轴线 C．外力合力与杆轴线平行且不重合 D．杆件只受力偶作用 3．如图所示杆件，1-1截面、2-2截面、3-3截面上的轴力分别为（ ） A．F，2F，2F B．F，3F，5F C．2F，3F，2F D．F，F，2F 4．A、B两杆的材料、长度相同，杆A的截面积是杆B的1/2，杆A所受轴力是杆B的2倍，则两杆的变形量之比ΔLA∶ΔLB等于（ ） A．2 B．1 C．1/4 D．4 5．若两个拉杆横截面形状不同、材料不同，但轴力相等、横截面面积相等，则在弹性范围内，下列结论正确的是（ ） A．应力相同，变形相同 B．应力不同，变形相同 C．应力相同，变形不同 D．应力不同，变形不同 6．胡克定律的适用范围是（ ） A．任何受力状态 B．弹性阶段 C．塑性阶段 D．断裂前的所有阶段 7．直杆发生剪切变形时，横截面上的内力是（ ） A．剪力 B．弯矩 C．正应力 D．扭矩 8．下列实例中，属于剪切变形的是（ ） A．钻头钻孔 B．火车车轴 C．起重吊钩 D．零件冲孔 9．剪切强度校核公式是（ ） A．τ=FQ/A≤[τ] B．FQ≥A[τ] C．τ=FQ/A>[τ] D．τ=FQ/A≥[τ] 10．直杆轴向拉伸与压缩时的强度计算中，应力集中导致材料破坏主要是由于（ ） A．材料颜色变化 B．局部应力显著增大 C．杆件长度变短 D．外力自动消失 11．图示为一轴力杆，其中最大的轴力为（ ） A．12 kN B．20 kN C．8 kN D．13 kN 12．两杆材料相同，受轴向外力相同，直径不同，若d1=2d2，则两杆轴力FN1/FN2为（ ） A．4 B．2 C．1 D．1/4 二、判断题（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 13．轴向拉压杆的横截面积越大，在受到相同轴向力时产生的应力越大。（ ） 14．直杆轴向拉伸和压缩的强度计算是判断杆件在承受轴向力作用时是否安全或破坏的依据。（ ） 15．材料发生剪切变形时，剪力方向和剪切面平行。（ ） 16．尽管杆件不同部位作用着若干个轴向外力，但因杆件是连续的通长杆，所以各处轴力相等。（ ） 17．受剪切变形的零件，其剪切面和挤压面都是同一平面。（ ） 三、填空题（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 18．拉压杆的内力称为______，圆轴扭转时截面上的内力称为______。 19．轴向拉压杆的受力特点：作用于直杆上外力的作用线与直杆______重合。变形特点：直杆沿轴线方向______或______。 20．拉压变形胡克定律中，伸长量与______和______成正比。 21．杆件拉压变形时，______最大的截面称为危险截面，它______是横截面积最小的截面。 22．零件发生剪切变形的同时，在传力的接触面上还发生______现象，产生相互挤压的作用力。 四、简答题（本大题10分） 23．简述杆件轴向拉压变形的受力特点和变形特点。 五、计算题（本大题10分） 24．如图所示，空心圆截面杆的外径D=20 mm、内径d=15 mm，承受轴向载荷F=20 kN，材料屈服极限σs=235 MPa，安全系数n=1.5。试校核杆的强度。 六、绘图与读图题（本大题24分） 25．用截面法求内力的步骤：（1）______：沿需求内力的截面处，假想把构件截开；（2）______：取其中一部分为研究对象；（3）______：另一部分对研究对象的作用，以截面上的未知内力来代替；（4）______：列出研究对象的平衡方程，确定未知内力的大小和方向。 学科网（北京）股份有限公司 $