第6练 约束、约束力、力系和受力图的应用 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6练，内容为：约束、约束力、力系和受力图的应用。 山东省（春季高考）一课一练 《机械基础》（高教版·第3版） 第6练 第2章 力系与平衡 第3节 约束、约束力、力系和受力图的应用 一、单项选择题 1. 图示为作用在三角形板上汇交于三角形板底边中点的平面汇交力系，如果各力大小均不等于零，则图示力系（ ） A. 能平衡 B. 一定平衡 C. 一定不平衡 D. 不能确定 2. 在画构件受力图时，如果一个构件同时受到拉力和压力，这些力应该如何表示（ ） A. 使用相同长度的箭头 B. 使用相同颜色的箭头 C. 使用相反方向的箭头 D. 使用相同形状的箭头 3. 如图所示结构，现有铸铁与低碳钢两种材料，请问杆1与杆2分别用哪种材料制作（ ） A. 杆1用低碳钢，杆2用铸铁 B. 杆1用铸铁，杆2用低碳钢 C. 杆1和杆2均用低碳钢 D. 杆1和杆2均用铸铁 4. 平面任意力系平衡的必要和充分条件是（ ） A. 主矢为零 B. 主矩为零 C. 主矢和主矩都为零 D. 以上都不对 5. 在下列几种约束中，约束力方向不能假设的是（ ） A. 柔体约束 B. 固定端约束 C. 活动铰链约束 D. 固定铰链约束 二、填空题 6. 画物体受力图时，必须先选取______，即把被研究的物体从周围物体中分离出来，分离时其大小、倾斜角度都不变。 7. 画物体受力图的步骤是：首先确定______；再进行受力分析，确定所受外力的______，画出主动力；第三步根据约束类型画出所有______。 8. 物体的受力图是表示研究对象所受的______和______的简图。 三、综合应用题 9. 画出下面图中AB杆的受力图。（1）（2）（3） 10. 如图所示，画出下列各指定物体的受力图。（1）（2）（3）（4） 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6练，内容为：约束、约束力、力系和受力图的应用。 山东省（春季高考）一课一练 《机械基础》（高教版·第3版） 第6练 第2章 力系与平衡 第3节 约束、约束力、力系和受力图的应用 一、单项选择题 1. 图示为作用在三角形板上汇交于三角形板底边中点的平面汇交力系，如果各力大小均不等于零，则图示力系（ ） A. 能平衡 B. 一定平衡 C. 一定不平衡 D. 不能确定 【答案】C 【解析】平面汇交力系平衡的条件是所有力的合力为零。由图示各力的方向及作用线关系可知，在各力大小均不为零的条件下，各力的合力不可能为零，因此该力系一定不平衡，选C。 2. 在画构件受力图时，如果一个构件同时受到拉力和压力，这些力应该如何表示（ ） A. 使用相同长度的箭头 B. 使用相同颜色的箭头 C. 使用相反方向的箭头 D. 使用相同形状的箭头 【答案】C 【解析】应该使用相反方向的箭头来表示拉力和压力。 3. 如图所示结构，现有铸铁与低碳钢两种材料，请问杆1与杆2分别用哪种材料制作（ ） A. 杆1用低碳钢，杆2用铸铁 B. 杆1用铸铁，杆2用低碳钢 C. 杆1和杆2均用低碳钢 D. 杆1和杆2均用铸铁 【答案】A 【解析】铸铁抗压强度高、抗拉强度低，适合制作受压构件；低碳钢抗拉性能良好，适合制作受拉构件。图中杆1受拉、杆2受压，用低碳钢制作杆1，铸铁制作杆2，符合材料力学性能特点。 4. 平面任意力系平衡的必要和充分条件是（ ） A. 主矢为零 B. 主矩为零 C. 主矢和主矩都为零 D. 以上都不对 【答案】C 【解析】平面任意力系平衡时，力系的合力必须为零，即主矢为零；同时合力对任意点的力矩也必须为零，即主矩为零。反之，主矢和主矩同时为零时，力系必然平衡。因此，平面任意力系平衡的必要和充分条件是主矢和主矩都为零，选C。 5. 在下列几种约束中，约束力方向不能假设的是（ ） A. 柔体约束 B. 固定端约束 C. 活动铰链约束 D. 固定铰链约束 【答案】A 【解析】柔体约束只能承受拉力，约束力的作用线沿柔体本身，方向背离受力物体，方向可以根据约束形式预先确定，不能任意假设。固定端约束、活动铰链约束和固定铰链约束的约束力方向通常不能预先确定，作受力图时可先假设方向。因此选A。 二、填空题 6. 画物体受力图时，必须先选取______，即把被研究的物体从周围物体中分离出来，分离时其大小、倾斜角度都不变。 【答案】研究对象 【解析】画受力图首先要确定研究对象，即从周围物体中分离出来、进行受力分析的物体。隔离研究对象时，不能改变其原有的大小、形状和倾斜角度，选填“研究对象”。 7. 画物体受力图的步骤是：首先确定______；再进行受力分析，确定所受外力的______，画出主动力；第三步根据约束类型画出所有______。 【答案】① 研究对象 ② 数目 ③ 约束反力 【解析】画受力图时，首先确定研究对象；然后进行受力分析，确定研究对象所受外力的数目和方向，并画出主动力；最后根据各约束的类型和特点，确定并画出所有约束反力。因此三空依次为“研究对象”“数目”“约束反力”。 8. 物体的受力图是表示研究对象所受的______和______的简图。 【答案】① 主动力 ② 约束反力 【解析】物体的受力图是表示研究对象所受的主动力和约束反力的简图。 三、综合应用题 9. 画出下面图中AB杆的受力图。（1）（2）（3） 【答案】（1） （2） （3） 【解析】（1）B点为活动铰链约束，约束反力通过铰链中心，垂直于接触面。A点为固定铰链约束，约束反力用两个相互垂直的分力来表示。（2）A、B两点都是光滑面约束，光滑面约束的约束反力作用在接触点，方向沿接触面的公法线指向受力物体。当点与线接触时，公法线即线的垂线。A点约束反力沿着圆弧的法线，即径向，过圆心。B点的法线就是AB这条直线的垂线。（3）A点为固定端约束，约束反力由一个力偶和一个力构成，这个力方向不能确定，用两个相互垂直的分力来表示，是假定方向。约束反力偶方向也不能确定，也是假定为逆时针。等计算完毕，如果结果为正值，实际方向与所画的方向相同，否则相反。 10. 如图所示，画出下列各指定物体的受力图。（1）（2）（3）（4） 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】分别隔离各小题指定的研究对象，只保留作用在研究对象上的外力，并将周围物体对研究对象的作用以相应的约束反力表示。主动力按实际方向画出；柔体约束的约束力沿柔体方向并指向背离研究对象的一侧；光滑面约束的约束力沿接触面的公法线并指向研究对象；铰链约束可用两个相互垂直的分力表示；固定端约束应画出两个相互垂直的约束力分量和一个约束力偶。作图时不得画研究对象内部各物体之间的内力。 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 $