项目二任务一平面力系平衡《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 任务一：平面力系平衡 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．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 2．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 3．平面汇交力系可等价于（ ） A．一个合力 B．一个合力偶 C．一个合力和一个合力偶 D．一个力矩 4．下列命题正确的是（ ） A．同平面内三个力平衡必汇交 B．同平面内三个力汇交必平衡 C．同平面内三个力不平衡不汇交 D．同平面内三个不平行的力平衡必汇交 5．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 6．下列关于受力图画法的描述中正确的是（ ） A．只需画出作用在研究对象上的约束力 B．无须进行受力分析，只要直接将所有力画在图上即可 C．只需画出作用在研究对象上的主动力 D．确定研究对象，然后把研究对象的全部作用力用简图形式画出来 7．在力矩计算公式M=F·r中，力臂r指的是（ ） A．力作用线的长度 B．矩心到力起点的距离 C．矩心到力作用线的垂直距离 D．矩心到力终点的距离 8．在平面中，力矩为零的条件是（ ） A．力等于零 B．力与力臂的乘积不为零 C．力通过矩心 D．力不过矩心 9．在同平面内的两个力偶彼此等效，则力偶矩（ ） A．转向一致 B．大小一致 C．转向或大小一致 D．转向和大小一致 10．力偶可以使物体（ ） A．只能转动 B．移动 C．既转动又移动 D．微小移动 11．平面一般力系平衡的必要和充分条件是（ ） A．力系的主矢为零 B．力系的主矩为零 C．力系的主矢和主矩都为零 D．力系的主矢和主矩都不为零 12．下列动作中，属于力偶作用的是（ ） A．用羊角锤拔钉子 B．用脚蹬自行车 C．用手提重物 D．用板牙套螺纹 二、判断题（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 13．力矩的大小等于力和力臂的乘积。（ ） 14．等值、反向、共线的两个力一定是一对平衡力。（ ） 15．作用力与反作用力是一对平衡力。（ ） 16．力偶无合力，所以它是一个平衡力系。（ ） 17．力偶可以在其作用面内任意移动和转动，而不改变它对刚体的作用效果。（ ） 三、填空题（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 18．常见的约束类型有______、柔性约束、光滑铰链约束和______。 19．二力平衡公理：作用于刚体上的两个力，使刚体处于平衡的充分必要条件是：两力大小______、方向______，且作用在同一直线上。 20．加减平衡力系公理：在作用于刚体上的任一力系中，加上或______一个平衡力系，不改变原力系对刚体的作用效果。 21．平面汇交力系可以建立______个平衡方程，求解______个未知量。 22．画出分离体上所有______和______的图称为受力图。 四、简答题（本大题10分） 23．简述二力平衡条件。 五、计算题（本大题10分） 24．如图所示，已知F1=100 N、F2=60 N、F3=80 N、F4=50 N，求：（1）各力对O点的力矩；（2）四个力的合力对O点的力矩。 六、绘图与读图题（本大题24分） 25．画出下图所示各球体的受力图。 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 任务一：平面力系平衡 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．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】各力作用线在同一平面内并汇交于一点的力系，称为平面汇交力系。 2．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】平面汇交力系平衡时，各力按比例首尾相接所作的力多边形自行封闭。 3．平面汇交力系可等价于（ ） A．一个合力 B．一个合力偶 C．一个合力和一个合力偶 D．一个力矩 【答案】A 【详解】平面汇交力系的合成结果为一个通过汇交点的合力。 4．下列命题正确的是（ ） A．同平面内三个力平衡必汇交 B．同平面内三个力汇交必平衡 C．同平面内三个力不平衡不汇交 D．同平面内三个不平行的力平衡必汇交 【答案】D 【详解】同一刚体上互不平行的三个力处于平衡时，三力作用线必汇交于一点。 5．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】光滑面只能阻止物体沿公法线方向的运动趋势，约束反力沿接触面的法线方向。 6．下列关于受力图画法的描述中正确的是（ ） A．只需画出作用在研究对象上的约束力 B．无须进行受力分析，只要直接将所有力画在图上即可 C．只需画出作用在研究对象上的主动力 D．确定研究对象，然后把研究对象的全部作用力用简图形式画出来 【答案】D 【详解】受力图应先确定研究对象，再画出其所受全部主动力和约束力。 7．在力矩计算公式M=F·r中，力臂r指的是（ ） A．力作用线的长度 B．矩心到力起点的距离 C．矩心到力作用线的垂直距离 D．矩心到力终点的距离 【答案】C 【详解】力臂是矩心到力作用线的垂直距离。 8．在平面中，力矩为零的条件是（ ） A．力等于零 B．力与力臂的乘积不为零 C．力通过矩心 D．力不过矩心 【答案】C 【详解】当力的作用线通过矩心时，力臂为零，力矩为零。 9．在同平面内的两个力偶彼此等效，则力偶矩（ ） A．转向一致 B．大小一致 C．转向或大小一致 D．转向和大小一致 【答案】D 【详解】同一平面内两个力偶等效的条件是力偶矩大小相等、转向相同。 10．力偶可以使物体（ ） A．只能转动 B．移动 C．既转动又移动 D．微小移动 【答案】A 【详解】力偶无合力，只产生转动效应，不能使物体产生移动。 11．平面一般力系平衡的必要和充分条件是（ ） A．力系的主矢为零 B．力系的主矩为零 C．力系的主矢和主矩都为零 D．力系的主矢和主矩都不为零 【答案】C 【详解】平面一般力系平衡时，主矢和对任一点的主矩均应为零。 12．下列动作中，属于力偶作用的是（ ） A．用羊角锤拔钉子 B．用脚蹬自行车 C．用手提重物 D．用板牙套螺纹 【答案】D 【详解】用板牙套螺纹时需施加大小相等、方向相反且不共线的两个力，形成力偶。 二、判断题（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 13．力矩的大小等于力和力臂的乘积。（ ） 【答案】正确 【详解】力矩的大小M=F·r，其中r为力臂。 14．等值、反向、共线的两个力一定是一对平衡力。（ ） 【答案】错误 【详解】平衡力还必须作用在同一刚体上；若作用在不同物体上，则是一对作用力与反作用力。 15．作用力与反作用力是一对平衡力。（ ） 【答案】错误 【详解】作用力与反作用力分别作用在两个物体上，不是同一物体上的平衡力。 16．力偶无合力，所以它是一个平衡力系。（ ） 【答案】错误 【详解】力偶虽无合力，但能使物体转动，不是平衡力系。 17．力偶可以在其作用面内任意移动和转动，而不改变它对刚体的作用效果。（ ） 【答案】正确 【详解】同一力偶在其作用面内任意移动和转动，力偶矩不变，作用效果不变。 三、填空题（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 18．常见的约束类型有______、柔性约束、光滑铰链约束和______。 【答案】光滑面约束；固定端约束 【详解】常见约束包括光滑面约束、柔性约束、光滑铰链约束和固定端约束。 19．二力平衡公理：作用于刚体上的两个力，使刚体处于平衡的充分必要条件是：两力大小______、方向______，且作用在同一直线上。 【答案】相等；相反 【详解】二力平衡的三个条件是等值、反向、共线，且作用在同一刚体上。 20．加减平衡力系公理：在作用于刚体上的任一力系中，加上或______一个平衡力系，不改变原力系对刚体的作用效果。 【答案】减去 【详解】在刚体受力系中加上或减去平衡力系，不改变原力系的作用效果。 21．平面汇交力系可以建立______个平衡方程，求解______个未知量。 【答案】2；2 【详解】平面汇交力系在平面内可列ΣFx=0、ΣFy=0两个独立平衡方程。 22．画出分离体上所有______和______的图称为受力图。 【答案】主动力；约束力 【详解】受力图表示分离体所受全部主动力和约束力。 四、简答题（本大题10分） 23．简述二力平衡条件。 【答案】作用在同一刚体上的两个力大小相等、方向相反，且作用在同一直线上。 【详解】二力平衡的四个要点为：同一刚体、等值、反向、共线。 五、计算题（本大题10分） 24．如图所示，已知F1=100 N、F2=60 N、F3=80 N、F4=50 N，求：（1）各力对O点的力矩；（2）四个力的合力对O点的力矩。 【答案】（1）MO(F1)=-10 N·m，MO(F2)=-3 N·m，MO(F3)=5.66 N·m，MO(F4)=4.33 N·m。 （2）MO(F)=ΣMO=-10-3+5.66+4.33=-3.01 N·m。 【详解】先将10 cm换算为0.1 m，再按M=F·r（取逆时针为正）分别计算各力矩；合力矩等于各分力矩的代数和。 六、绘图与读图题（本大题24分） 25．画出下图所示各球体的受力图。 【答案】各球体均应画出重力；与光滑接触面接触处画沿该接触面法线、指向球心的约束反力；有绳索处画沿绳索方向的拉力。具体受力图见解析图。 【详解】画受力图时先选取球体为研究对象，去掉约束，保留重力和各接触处的约束反力；光滑面约束反力沿接触面法线，柔性约束力沿绳索方向。 学科网（北京）股份有限公司 $