第5练 力矩、力偶与力的平移 山东省（春季高考）《机械基础知识》（高教版·第3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，精心编制了山东省（春季高考）《机械基础》（高教版·第3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。 本卷是山东省（春季高考）《机械基础》（高教版·第3版）一课一练的第5练，内容为：力矩、力偶与力的平移。 山东省（春季高考）一课一练 《机械基础》（高教版·第3版） 第5练 第2章 力系与平衡 第2节 力矩、力偶与力的平移 一、单项选择题 1. 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 2. 作用于刚体上某点的力，可沿其作用线______作用点，而不改变该力对刚体的效应（ ） A. 任意移动 B. 平行移动 C. 垂直移动 D. 成角度移动 3. 如图所示，已知灯重G，悬绳长AB=BC=2m，BD=lm。则悬绳所受拉力为（ ） A. TAB=TBC=G/2 B. TAB=TBC=G C. TAB=TBC=0.732G D. TAB=TBC=2G 4. 由力的平移定理可知（ ） A. 力可用同一平面内的一个力偶代替 B. 力偶可与一个力偶平衡 C. 力可用同一平面内的一个力和一个力偶代替 D. 力在同一平面是不能移动的 5. 某学生体重为 G.双手抓住单杠吊于空中,感到费力的是（ ） A. 两酱垂直向下与身体平行 B. 两管张开成120度角 C. 双手合拢一处，两傅成30度角 D. 以上三种没有区别 二、填空题 6. 平面任意力系的简化，通常是利用______，将力系向一点简化。 7. 力的平移定理揭示了力对刚体作用的两个方面的效应，即______效应和______效应。 8. 二力平衡公理、力的可传性原理和力的平移定理都只适用于______。 三、综合应用题 9. 扳手手柄长为0.4 m，在手柄末端施加150 N的力。当力垂直于手柄时，求该力对螺栓中心的力矩；当力与手柄夹角为30°时，求该力矩的大小，并说明两种情况下哪一种更容易拧动螺栓。 10. 在同一竖直平面内，点A位于点B的正下方，A、B两点相距0.2 m。500 N的水平向右力作用在点A处。现将该力平移到点B处，要求平移前后的作用效果完全相同。求：（1）原力对点B的力矩大小和方向；（2）平移到点B处后应附加的力偶矩大小和方向；（3）点C位于点B右方0.3 m处，分别计算原力和等效力系对点C的力矩，说明力的平移为什么必须附加力偶。 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，精心编制了山东省（春季高考）《机械基础》（高教版·第3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。 本卷是山东省（春季高考）《机械基础》（高教版·第3版）一课一练的第5练，内容为：力矩、力偶与力的平移。 山东省（春季高考）一课一练 《机械基础》（高教版·第3版） 第5练 第2章 力系与平衡 第2节 力矩、力偶与力的平移 一、单项选择题 1. 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 【解析】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。 2. 作用于刚体上某点的力，可沿其作用线______作用点，而不改变该力对刚体的效应（ ） A. 任意移动 B. 平行移动 C. 垂直移动 D. 成角度移动 【答案】A 【解析】力的可传性原理表明，作用在刚体上的力可以沿其作用线任意移动作用点，而不改变该力对刚体的外部作用效果。因此应选A。 3. 如图所示，已知灯重G，悬绳长AB=BC=2m，BD=lm。则悬绳所受拉力为（ ） A. TAB=TBC=G/2 B. TAB=TBC=G C. TAB=TBC=0.732G D. TAB=TBC=2G 【答案】B 【解析】2TABsin30°-G＝0，TAB＝G 4. 由力的平移定理可知（ ） A. 力可用同一平面内的一个力偶代替 B. 力偶可与一个力偶平衡 C. 力可用同一平面内的一个力和一个力偶代替 D. 力在同一平面是不能移动的 【答案】C 【解析】根据力的平移定理，作用在刚体上的一个力平移到同一平面内的另一点时，必须在新作用点附加一个力，同时附加一个力偶，才能与原力等效。因此，力可用同一平面内的一个力和一个力偶代替，应选C。附加力偶的力偶矩等于原力对新作用点的力矩。 5. 某学生体重为 G.双手抓住单杠吊于空中,感到费力的是（ ） A. 两酱垂直向下与身体平行 B. 两管张开成120度角 C. 双手合拢一处，两傅成30度角 D. 以上三种没有区别 【答案】B 【解析】设两手所受拉力相等，均为T。人体平衡时，两手拉力的合力应等于体重G。两臂夹角越大，两拉力的合力越小，因此为平衡同样的体重，每只手所需的拉力越大。当两臂张开成120°角时，两拉力的合力为2T cos60°=T，所以T=G；两臂平行时每只手约承受G/2，两臂成30°角时每只手所需拉力小于G。因此B情况下最费力。 二、填空题 6. 平面任意力系的简化，通常是利用______，将力系向一点简化。 【答案】力的平移定理 【解析】平面任意力系可以利用力的平移定理，把各个力平移到同一点。平移每个力时，在该点附加相应的力偶，最终将原力系简化为作用于同一点的一个合力和一个合力偶。因此填“力的平移定理”。 7. 力的平移定理揭示了力对刚体作用的两个方面的效应，即______效应和______效应。 【答案】① 移动 ② 转动 【解析】力平移到刚体上的另一点时，力本身产生使物体移动的效应，同时由于作用线位置改变，还会产生使物体转动的效应。因此，力对刚体的作用包括移动效应和转动效应。 8. 二力平衡公理、力的可传性原理和力的平移定理都只适用于______。 【答案】刚体 【解析】二力平衡公理、力的可传性原理和力的平移定理都只适用于刚体 三、综合应用题 9. 扳手手柄长为0.4 m，在手柄末端施加150 N的力。当力垂直于手柄时，求该力对螺栓中心的力矩；当力与手柄夹角为30°时，求该力矩的大小，并说明两种情况下哪一种更容易拧动螺栓。 【答案】（1）力垂直于手柄时，力矩为60 N·m。（2）力与手柄夹角为30°时，力矩为30 N·m。（3）力垂直于手柄时力矩较大，更容易拧动螺栓。 【解析】力矩等于力与力臂的乘积，力与手柄垂直时，力臂为0.4 m，所以力矩为150×0.4，即60 N·m。力与手柄夹角为30°时，有效力臂为0.4×sin30°，力矩为150×0.4×sin30°，即30 N·m；力矩越大，转动效果越明显。 10. 在同一竖直平面内，点A位于点B的正下方，A、B两点相距0.2 m。500 N的水平向右力作用在点A处。现将该力平移到点B处，要求平移前后的作用效果完全相同。求：（1）原力对点B的力矩大小和方向；（2）平移到点B处后应附加的力偶矩大小和方向；（3）点C位于点B右方0.3 m处，分别计算原力和等效力系对点C的力矩，说明力的平移为什么必须附加力偶。 【答案】（1）原力对点B的力矩为100 N·m，方向为逆时针方向。（2）平移到点B处后，应附加100 N·m的逆时针力偶。（3）原力对点C的力矩为100 N·m，等效力系对点C的力矩也为100 N·m；若只将力移到点B而不附加力偶，点C处的力矩为0，不能保持原有作用效果。 【解析】（1）原力对点B的垂直力臂为0.2 m，力矩为500×0.2，即100 N·m。作用点A在点B下方，水平向右的力使杆件产生逆时针转动。（2）力平移到点B后，力本身对点B的力矩为零，因此必须附加一个与原力矩大小相等、方向相同的力偶，即100 N·m的逆时针力偶。（3）点C与点B在同一水平线上，原力作用线到点C的垂直距离仍为0.2 m，所以原力矩为100 N·m。等效力系中，点B处的力对点C力矩为零，附加力偶的矩为100 N·m，因此总力矩仍为100 N·m。由此可知，力的作用点改变时，只有同时附加相应的力偶，才能保持力系的作用效果不变。 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 $