第1卷 力和受力图（上）——力的基本知识与静力学公理 河北省（对口招生）《土木工程力学基础》（高教版·第3版） 单元过关卷

河北省（对口招生）考纲百套卷 第1卷 力和受力图（上）——力的基本知识与静力学公理 单元过关卷《土木工程力学基础》建筑类 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 下列选项中关于力的描述正确的说法是（ ） A. 只有两个刚体相互接触才会产生相互作用力 B. 力是一个只有大小的标量 C. 力越大表示物体之间的相互作用力越大 D. 力的三要素中任一要素发生改变不一定引起不同的作用效果 2. 在静力学中，力是一个 （ ） A. 矢量 B. 标量 C. 张量 D. 既不是矢量也不是标量 3. 平面汇交的两个力，其大小相等且与其合力一样大，此二力之间的夹角为（ ） A. 0° B. 90° C. 120° D. 180° 4. 如图所示，重量为G的A物体放在地面上，地面对A物体的作用力为N，A物体对地面的压力为N'，A物体是（ ） A. 相对于N来说是施力物体，相对于N'来说是受力物体 B. 受力物体 C. 相对于N来说是受力物体，相对于N'来说是施力物体 D. 施力物体 5. 力的作用线是（ ） A. 通过力的作用点并垂直于力方向的直线 B. 通过力的作用点并沿力方向的直线 C. 连接物体形心并指向支座的直线 D. 通过物体重心并平行于水平面的直线 6. 如果一个力系中的所有力的作用点都是固定的，这个力系被称为什么（ ） A. 静定力系 B. 固定力系 C. 平衡力系 D. 非线性力系 7. 关于加减平衡力系公理，下列说法正确的是（ ） A. 对刚体加上或减去平衡力系，不改变原力系的作用效果 B. 对任何物体加上平衡力系，都会改变物体的运动状态 C. 只能对单个力加上平衡力系，不能对力系进行处理 D. 加上平衡力系后，物体所受合力一定不再保持原有状态 8. 刚体（a）和（b）受共点的四个力作用，其关系如图所示，刚体（a）、（b）的合成结果是（ ） A. F₁、F₄ B. -F₁、F₂ C. 2F₁、0 D. 0、0 9. 下列哪项描述最准确地表达了力的概念（ ） A. 物体的速度 B. 导致物体形变或运动的原因 C. 物体的质量 D. 物体的加速度 10. 三个共点力大小为5N、12N、18N，其合力最小值为（ ） A. 0N B. 1N C. 4N D. 6N 11. 下列作用力中，属于约束反力的是（ ） A. 固定铰支座对构件的支承作用力 B. 地球对构件产生的重力作用力 C. 起重机钢丝绳对构件的牵引作用力 D. 施工人员对构件施加的推压作用力 12. 用两根绳悬挂一个重为G的物体，若保持B点不动，C点水平向右缓慢移动，则AB、AC两绳的拉力将会产生变化，分析结果正确的是（ ） A. AB绳和AC绳同时逐渐缩小 B. AB绳和AC绳同时逐渐增大 C. AB绳逐渐增大，AC绳逐渐减小 D. AC绳逐渐增大，AB绳逐渐减小 13. 在结构静力学中，物体保持静止或匀速直线运动的状态称为（ ） A. 平衡状态 B. 运动状态 C. 变形状态 D. 加速状态 14. 物体平衡时，作用在物体上的合力（ ） A. 一定为零 B. 可能为零 C. 一定不为零 D. 可能不为零 15. 下列说法正确的是（ ） A. 力系中，若各力的作用线交于一点，该力系就是平面汇交力系 B. 当力与坐标轴垂直时，力在该坐标轴上的投影必定为零 C. 若作用在物体上三个力的作用线交于一点，则物体平衡 D. 力偶对物体的转动效应与力偶在作用平面内的位置有关 16. 下图中AB两物体光滑接触，受力P作用，则AB两物体处于 （ ） A. 平衡状态 B. 不一定平衡 C. 不平衡 D. 不确定 17. 下列关于力的合成与分解的说法中，正确的是（ ） A. 力的合成遵循平行四边形定则 B. 力的分解有唯一解 C. 合力一定大于任何一个分力 D. 力的合成与分解是等效替代关系 18. 关于平衡力系的说法，下列哪一项是错误的（ ） A. 平衡力系中，各力相互平衡 B. 平衡力系对刚体产生的运动效应相互抵消 C. 平衡力系中不一定存在大小相等、方向相反的两个力 D. 平衡力系一定包含三个或三个以上的力 19. 关于静力学公理，下列表述不正确的是（ ） A. 力的可传递性原理是由加减平衡力系公理所推演而来 B. 作用与反作用公理中的作用力与反作用力是指作用于相互作用的两个物体上的一对力 C. 加减平衡力系公理适用于任何物体 D. 二力平衡公理中的物体是指不发生变形的物体 20. 一个物体同时受到大小相等，方向相反的两个力的作用，则该物体 （ ） A. 一定不平衡 B. 一定平衡 C. 一定转动 D. 平衡或转动 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 力是物体间的相互作用，所以任何力都是成对出现的。（ ） 22. 力的可传递性原理只适用于刚体，力沿其作用线移动后不会改变刚体的作用效果。（ ） 23. 物体间不接触就一定不存在力的作用。（ ） 24. 力是标量。（ ） 25. 合力大于分力。（ ） 26. 力的平移定理与力的平行四边形法则一样，是力学分析常用的手段。（ ） 27. 若一个物体仅受三个力作用且处于静止状态，则这些力的作用线一定是共面的。（ ） 28. 一个物体如果受到两个大小相等、方向相反的力作用，则物体一定处于平衡状态。（ ） 29. 大小相等，方向相反且作用共线的两个力一定是一对平衡力。（ ） 30. 在平面上，两个力的合力的方向一定与这两个力之一的方向相同。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 说出力的三要素，并分别举例说明每个要素对力的作用效果的影响。 32. 二力平衡公理和作用与反作用公理的区别？ 33. 二力平衡公理和作用与反作用公理的区别？什么是二力杆，二力杆受力与构件的形状有无关系？ 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 什么是二力平衡公理。 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 $ 河北省（对口招生）考纲百套卷 第1卷 力和受力图（上）——力的基本知识与静力学公理 单元过关卷《土木工程力学基础》建筑类 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 下列选项中关于力的描述正确的说法是（ ） A. 只有两个刚体相互接触才会产生相互作用力 B. 力是一个只有大小的标量 C. 力越大表示物体之间的相互作用力越大 D. 力的三要素中任一要素发生改变不一定引起不同的作用效果 【答案】C 【解析】力是物体之间的相互作用，既可以发生在接触物体之间，也可以发生在非接触物体之间，因此选项A错误。力既有大小，又有方向和作用点，是矢量而不是只有大小的标量，因此选项B错误。力的大小反映物体之间相互作用的强弱，力越大，表示相互作用越强，因此选项C正确。力的大小、方向和作用点是力的三要素，通常任一要素改变都会影响力的作用效果；原选项D的表述容易被判为正确，造成答案不唯一，修正后D错误。因此应选C。 2. 在静力学中，力是一个 （ ） A. 矢量 B. 标量 C. 张量 D. 既不是矢量也不是标量 【答案】A 【解析】在静力学中，力是一个矢量。 3. 平面汇交的两个力，其大小相等且与其合力一样大，此二力之间的夹角为（ ） A. 0° B. 90° C. 120° D. 180° 【答案】C 【解析】设两个力的大小均为F，夹角为θ。两个力的合力大小为R=2Fcos(θ/2)。题设合力与每个力大小相等，即R=F，因此2Fcos(θ/2)=F，得到cos(θ/2)=1/2，θ/2=60°，所以θ=120°。故选C。 4. 如图所示，重量为G的A物体放在地面上，地面对A物体的作用力为N，A物体对地面的压力为N'，A物体是（ ） A. 相对于N来说是施力物体，相对于N'来说是受力物体 B. 受力物体 C. 相对于N来说是受力物体，相对于N'来说是施力物体 D. 施力物体 【答案】C 【解析】地面对A物体的作用力N作用在A物体上，因此A物体是N的受力物体；A物体对地面的压力N'作用在地面上，因此A物体是N'的施力物体。所以A物体相对于N是受力物体，相对于N'是施力物体，故选C。 5. 力的作用线是（ ） A. 通过力的作用点并垂直于力方向的直线 B. 通过力的作用点并沿力方向的直线 C. 连接物体形心并指向支座的直线 D. 通过物体重心并平行于水平面的直线 【答案】B 【解析】力的作用线是通过力的作用点并沿力方向的直线，它表示力的方向和作用位置。其他选项分别错误地改变了作用线的方向或确定条件。 6. 如果一个力系中的所有力的作用点都是固定的，这个力系被称为什么（ ） A. 静定力系 B. 固定力系 C. 平衡力系 D. 非线性力系 【答案】B 【解析】如果一个力系中的所有力的作用点都是固定的，这个力系被称为固定力系。 7. 关于加减平衡力系公理，下列说法正确的是（ ） A. 对刚体加上或减去平衡力系，不改变原力系的作用效果 B. 对任何物体加上平衡力系，都会改变物体的运动状态 C. 只能对单个力加上平衡力系，不能对力系进行处理 D. 加上平衡力系后，物体所受合力一定不再保持原有状态 【答案】A 【解析】加减平衡力系公理指出，对刚体上的力系加上或减去一个平衡力系，不会改变原力系对刚体的作用效果。该公理的适用对象是刚体，其他选项扩大了适用范围或否定了公理内容。 8. 刚体（a）和（b）受共点的四个力作用，其关系如图所示，刚体（a）、（b）的合成结果是（ ） A. F₁、F₄ B. -F₁、F₂ C. 2F₁、0 D. 0、0 【答案】C 【解析】根据图示四个共点力的方向和大小关系，刚体（a）中各力同向叠加，合力为2F₁；刚体（b）中各力相互抵消，合力为0。因此刚体（a）、（b）的合成结果分别为2F₁和0，故选C。 9. 下列哪项描述最准确地表达了力的概念（ ） A. 物体的速度 B. 导致物体形变或运动的原因 C. 物体的质量 D. 物体的加速度 【答案】B 【解析】力是导致物体形变或运动的原因，是一种相互作用。 10. 三个共点力大小为5N、12N、18N，其合力最小值为（ ） A. 0N B. 1N C. 4N D. 6N 【答案】B 【解析】三个力的合力的取值范围为，可得其合力范围为：。熟记其取值范围公式便得，注意题目的问法。 11. 下列作用力中，属于约束反力的是（ ） A. 固定铰支座对构件的支承作用力 B. 地球对构件产生的重力作用力 C. 起重机钢丝绳对构件的牵引作用力 D. 施工人员对构件施加的推压作用力 【答案】A 【解析】约束反力是约束物体阻碍被约束物体运动时产生的反作用力，固定铰支座对构件的支承力属于约束反力。重力、钢丝绳牵引力和人员推力均属于主动力。 12. 用两根绳悬挂一个重为G的物体，若保持B点不动，C点水平向右缓慢移动，则AB、AC两绳的拉力将会产生变化，分析结果正确的是（ ） A. AB绳和AC绳同时逐渐缩小 B. AB绳和AC绳同时逐渐增大 C. AB绳逐渐增大，AC绳逐渐减小 D. AC绳逐渐增大，AB绳逐渐减小 【答案】B 【解析】本题考查的是平面汇交力系的平衡。运用平行四边形法则求解未知力，理解合力与分力的关系。 13. 在结构静力学中，物体保持静止或匀速直线运动的状态称为（ ） A. 平衡状态 B. 运动状态 C. 变形状态 D. 加速状态 【答案】A 【解析】物体保持静止或做匀速直线运动时，物体的运动状态不发生改变，这种状态称为平衡状态。因此选A。 14. 物体平衡时，作用在物体上的合力（ ） A. 一定为零 B. 可能为零 C. 一定不为零 D. 可能不为零 【答案】A 【解析】根据平衡条件，物体处于平衡状态时，作用在物体上的合力必须为零。静止或匀速直线运动时加速度为零，由牛顿第二定律可知合力为零。因此选A。 15. 下列说法正确的是（ ） A. 力系中，若各力的作用线交于一点，该力系就是平面汇交力系 B. 当力与坐标轴垂直时，力在该坐标轴上的投影必定为零 C. 若作用在物体上三个力的作用线交于一点，则物体平衡 D. 力偶对物体的转动效应与力偶在作用平面内的位置有关 【答案】B 【解析】力在某坐标轴上的投影等于力与该坐标轴夹角的余弦乘以力的大小。当力与坐标轴垂直时，夹角为90°，投影为零，因此选项B正确。选项A还必须满足各力共面，原表述条件不完整；选项C中三个共点力只有满足合力为零等平衡条件时物体才平衡，不能仅由作用线交于一点判定。平面力偶对刚体的转动效应只取决于力偶矩，与力偶在作用平面内的位置无关，原选项D本身也正确。为保证单项选择唯一性，将D改为错误表述后，应选B。 16. 下图中AB两物体光滑接触，受力P作用，则AB两物体处于 （ ） A. 平衡状态 B. 不一定平衡 C. 不平衡 D. 不确定 【答案】C 【解析】1、整体受力分析：将 A、B 视为一个整体，整体受到一对大小相等、方向相反、共线的力 P，满足二力平衡条件，因此整体处于平衡状态。2、隔离物体 A 受力分析：物体 A 受水平向右的力 P。A 与 B 为光滑接触，接触面无摩擦力，因此 B 对 A 的作用力仅为垂直于接触面的法向约束力 N。力 P 是水平方向，而约束力 N 是倾斜方向，二者无法构成平衡力系（不满足大小相等、方向相反、共线的条件）。因此，物体 A 受力不平衡。3、隔离物体 B 受力分析：物体 B 受水平向左的力 P。同理，A 对 B 的反作用力 N′（与 N 大小相等、方向相反）为倾斜方向，与力 P 也无法构成平衡力系。因此，物体 B 受力不平衡。结论：虽然 A、B 组成的整体满足平衡条件，但单个物体 A 或 B均不满足平衡条件。因此，AB 两物体处于不平衡状态。答案：C（不平衡） 17. 下列关于力的合成与分解的说法中，正确的是（ ） A. 力的合成遵循平行四边形定则 B. 力的分解有唯一解 C. 合力一定大于任何一个分力 D. 力的合成与分解是等效替代关系 【答案】D 【解析】力的合成与分解是等效替代关系。 18. 关于平衡力系的说法，下列哪一项是错误的（ ） A. 平衡力系中，各力相互平衡 B. 平衡力系对刚体产生的运动效应相互抵消 C. 平衡力系中不一定存在大小相等、方向相反的两个力 D. 平衡力系一定包含三个或三个以上的力 【答案】D 【解析】平衡力系是作用在物体上的各力整体产生的运动效应相互抵消，使物体保持平衡的力系。平衡力系不一定由大小相等、方向相反的两个力组成，也可能由三个或更多个力组成，也可能只包含两个力。因此选项A、B、C正确，选项D“平衡力系一定包含三个或三个以上的力”错误，故选D。 19. 关于静力学公理，下列表述不正确的是（ ） A. 力的可传递性原理是由加减平衡力系公理所推演而来 B. 作用与反作用公理中的作用力与反作用力是指作用于相互作用的两个物体上的一对力 C. 加减平衡力系公理适用于任何物体 D. 二力平衡公理中的物体是指不发生变形的物体 【答案】C 【解析】加减平衡力系公理只适用于刚体，不适用于变形体。 20. 一个物体同时受到大小相等，方向相反的两个力的作用，则该物体 （ ） A. 一定不平衡 B. 一定平衡 C. 一定转动 D. 平衡或转动 【答案】D 【解析】一个物体同时收到大小相等，方向相反的两个力的作用，则该物体平衡或者转动。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 力是物体间的相互作用，所以任何力都是成对出现的。（ ） 【答案】正确 【解析】根据牛顿的第三定律，任何作用力都有一个等大且方向相反的反作用力。这意味着力总是成对出现的，即每一个施力物体都有一个对应的受力物体，反之亦然。 22. 力的可传递性原理只适用于刚体，力沿其作用线移动后不会改变刚体的作用效果。（ ） 【答案】正确 【解析】力的可传递性原理适用于刚体，力沿自己的作用线移动时，力的大小、方向和作用线均未改变，因此对刚体的外部作用效果不变。对于会产生明显变形的物体，不能直接按此原理处理。 23. 物体间不接触就一定不存在力的作用。（ ） 【答案】错误 【解析】有些力可以不通过接触产生，比如磁铁对铁的吸引力、地球对物体的重力等，所以物体间不接触也可能有力的作用。 24. 力是标量。（ ） 【答案】错误 【解析】力有大小和方向，称其为矢量。 25. 合力大于分力。（ ） 【答案】错误 【解析】合力是多个力的矢量和，其大小取决于各分力的大小及其方向关系。合力可能大于某个分力，也可能等于或小于某个分力，甚至在相互抵消时为零。因此“合力大于分力”的说法不一定成立，判断为错误。 26. 力的平移定理与力的平行四边形法则一样，是力学分析常用的手段。（ ） 【答案】正确 【解析】力的平移定理与力的平行四边形法则一样，是力学分析常用的手段。 27. 若一个物体仅受三个力作用且处于静止状态，则这些力的作用线一定是共面的。（ ） 【答案】正确 【解析】在三维空间中，只有当三个力共面时，它们才可能达到平衡状态，否则它们不能完全抵消彼此的作用。 28. 一个物体如果受到两个大小相等、方向相反的力作用，则物体一定处于平衡状态。（ ） 【答案】错误 【解析】两个力大小相等、方向相反，只能说明两力的合力可能为零；若两力不在同一直线上，会形成力偶，虽然合力为零，但仍可能产生转动效应，物体不一定平衡。只有两个力大小相等、方向相反且作用在同一直线上时，物体才满足二力平衡条件。因此该说法错误。 29. 大小相等，方向相反且作用共线的两个力一定是一对平衡力。（ ） 【答案】错误 【解析】作用与反作用力不是一对平衡力。 30. 在平面上，两个力的合力的方向一定与这两个力之一的方向相同。（ ） 【答案】错误 【解析】两个力的合力的方向由这两个力的矢量合成决定，可能与任意一个力的方向都不完全一致。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 说出力的三要素，并分别举例说明每个要素对力的作用效果的影响。 【答案】力的三要素是大小、方向和作用点。力的大小影响作用效果，如用较小的力拉弹簧，弹簧伸长较短，用较大的力拉弹簧，弹簧伸长较长；力的方向影响作用效果，如向左推桌子，桌子向左移动，向右推桌子，桌子向右移动；力的作用点影响作用效果，如推门时，在门把手上推，门容易转动，在门靠近转轴处推，门较难转动。 【解析】力的三要素是大小、方向和作用点。力的大小表示力作用的强弱，大小不同，作用效果通常不同。例如用较小的力拉弹簧，弹簧伸长较短；用较大的力拉弹簧，弹簧伸长较长。力的方向表示力作用的指向，方向不同，作用效果通常不同。例如向左推桌子，桌子有向左运动的趋势；向右推桌子，桌子有向右运动的趋势。力的作用点是力作用在物体上的位置，作用点不同，作用效果通常不同。例如推门时，在远离转轴的门把手处施力，门较容易转动；在靠近转轴处施力，门较难转动。 32. 二力平衡公理和作用与反作用公理的区别？ 【答案】二力平衡公理，说明了作用在一个物体上的两个力的平衡条件，既二力作用在同一物体。作用与反作用公理，揭示了物体间相互作用的关系，是物体间受力分析的基础，即二力作用于两个物体。 【解析】二力平衡公理，说明了作用在一个物体上的两个力的平衡条件，既二力作用在同一物体。作用与反作用公理，揭示了物体间相互作用的关系，是物体间受力分析的基础，即二力作用于两个物体。 33. 二力平衡公理和作用与反作用公理的区别？什么是二力杆，二力杆受力与构件的形状有无关系？ 【答案】二力平衡公理是指同时作用在不可变形的同一个物体上的等大、反向、共线的一组力所产生的效果，即二力作用于一个物体。作用与反作用公理揭示了物体间相互作用的关系，两个物体之间的相互作用总是大小相等方向相反。即二力作用于两个物体。二力杆：只有两点受力而处于平衡状态的杆件，与构件的形状没有关系。 【解析】二力平衡公理研究的是同一个物体所受的两个力之间的关系。作用在同一刚体上的两个力，只有大小相等、方向相反且作用在同一直线上时，物体才能保持平衡。作用与反作用公理研究的是两个相互作用物体之间的力的关系：一个物体对另一个物体施力的同时，另一个物体也对前一个物体施加大小相等、方向相反、作用在同一直线上的力。这两个力分别作用在两个不同物体上，不能相互抵消。二力杆是只在两个力作用点受力、且不受其他外力或力偶作用并处于平衡状态的杆件。二力杆所受两个力必大小相等、方向相反、作用线重合，并沿两个受力点的连线作用。二力杆受力的这种基本特征与构件的具体形状无关，但受力方向与两个受力点的位置有关。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 什么是二力平衡公理。 【答案】作用在同一个物体上的两个力，使该物体处于平衡状态的条件是：这两个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。这就是二力平衡公理。 【解析】二力平衡公理是指：作用在同一个刚体上的两个力，使刚体保持平衡的必要和充分条件是，这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。也就是说，两个力必须共线、反向且等大，三者缺一不可。若两个力大小相等、方向相反但不共线，则会形成力偶并产生转动效应，物体不能保持平衡。 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 $