项目三 直杆轴向拉伸和压缩（二）《土木工程力学基础》（高教版·第3版）山东省（春季高考）建筑类 单元过关卷

山东省（春季高考）建筑类 《土木工程力学基础》（高教版·第3版） 项目三 直杆轴向拉伸和压缩（二） 单元过关卷 考试时间：90分钟 满分：100分 班级：__________ 姓名：__________ 学号：__________ 成绩：__________ 1、 单项选择题（每小题 3 分，共 60 分） 1．杆件在压缩和剪切组合力作用下会发生哪种变形（   ） A．纯压缩 B．纯剪切 C．压缩和剪切组合变形 D．扭转 2．在土木工程中，二力杆件的内力只与杆件的哪个参数有关（   ） A．截面宽度 B．截面高度 C．截面面积 D．长度 3．杆件在拉伸、压缩和弯曲组合力作用下会发生哪种变形（   ） A．纯拉伸 B．纯压缩 C．拉伸、压缩和弯曲组合变形 D．剪切 4．在直杆的受力分析中，若杆件的材料为高强度钢，则其承载能力（   ） A．较低 B．较高 C．较高且更安全 D．不确定 5．直杆轴向拉伸或压缩时，若杆件的横截面积增加，则其正应力（   ） A．增加 B．减少 C．保持不变 D．无法确定 6．在直杆的轴向拉伸中，若材料的弹性模量增大，则其刚度（   ） A．减小 B．增大 C．不变 D．不确定 7．直杆在轴向压缩时，其内部的内力是（   ） A．拉力 B．压力 C．剪力 D．弯矩 8．直杆在轴向拉伸时，其内部的内力是（   ） A．拉力 B．压力 C．剪力 D．弯矩 9．组合变形杆件的应力分析中，最大应力通常发生在哪些位置（   ） A．杆件的中心 B．杆件的表面 C．弯矩最大的截面 D．轴力最大的截面 10．斜拉桥的斜拉索主要受什么类型的力（   ） A．轴向压力 B．轴向拉力 C．横向剪力 D．扭转力 11．直杆在轴向拉伸或压缩时，若要提高杆件的抗拉、压刚度，则可以（   ） A．减小横截面积 B．降低材料的弹性模量 C．增加材料的弹性模量 D．减小杆长 12．组合变形杆件的强度计算中，应采用哪个强度理论（   ） A．第一强度理论 B．第二强度理论 C．第三强度理论 D．第四强度理论 13．在工程中，直杆轴向拉伸和压缩的应用不包括以下哪项（   ） A．桥梁的支柱 B．房屋的柱子 C．斜拉桥的斜拉索 D．飞机的机翼 14．杆件在拉伸和压缩组合力作用下会发生哪种变形（   ） A．纯拉伸 B．纯压缩 C．拉伸和压缩组合变形 D．剪切 15．直杆在轴向拉伸或压缩时，若要减小杆件的纵向变形，则可以（   ） A．增加杆长 B．减小横截面积 C．降低材料的弹性模量 D．增加横截面积 16．直杆轴向拉、压在工程中的应用中，以下哪项不是斜拉桥的特点（   ） A．斜拉索主要受轴向拉力 B．斜拉桥是将桥梁用若干根斜拉索拉在塔柱上的桥 C．斜拉桥的桥面是固定的 D．斜拉索共126根，呈扇形布置 17．根据圆轴扭转的平面假设，可以认为圆转扭转时其横截面（   ） A．形状尺寸不变，直径仍为直线 B．形状尺寸改变，直径仍为直线 C．形状尺寸不变，直径仍为直线 D．形状尺寸改变，直径改变 18．在直杆的轴向压缩中，若外力方向改变，则（   ） A．正应力不变 B．剪应力不变 C．应力分布不变 D．可能产生新的应力状态 19．组合变形杆件的设计中，需要考虑哪些因素（   ） A．仅考虑强度 B．仅考虑刚度 C．强度、刚度和稳定性 D．仅考虑稳定性 20．组合变形中，杆件的内力分析需要考虑哪些因素（   ） A．仅外力 B．仅内力 C．对应不同的变形形式，求出杆件的内力 D．不需要分析 2、 判断题（每小题 2 分，共 20 分。请在括号内正确的打"√"，错误的打"×"） 21．在荷载作用下产生的实际应力称为极限应力。( ) 22．直杆在轴向拉伸或压缩时，内力的大小与杆的长度成正比。( ) 23．轴向拉伸（压缩）的正应力大小和轴力的大小成反比，规定拉为正，压为负。( ) 24．直杆在轴向拉伸或压缩时，超过弹性极限后，材料将发生塑性变形。( ) 25．在直杆截面上，各点的内力分布是相同的。( ) 26． (1)上图中（a）是轴向拉伸或压缩变形。( ) (2)上图中（b）是轴向拉伸或压缩变形。( ) (3)上图中（c）是轴向拉伸或压缩变形。( ) 27．在正应力的国际单位中，1MPa=1000pa。( ) 28．直杆在轴向拉伸或压缩时，正应力在横截面上均匀分布。( ) 29．截面设计就是为了找到最小截面面积。( ) 30．轴向拉伸会使杆件的长度增加，而轴向压缩会使杆件的长度减少。( ) 3、 简答题（每小题 4 分，共 12 分） 31．简述平面假设理论？ 32．直杆的横截面积变化对横截面上的正应力有何影响？ 33．描述直杆轴向拉伸压缩在石油和天然气管道中的应用。 四、综合题（共 8 分） 34．如图所示一阶梯杆，已知横截面面积为A1=400mm2，A2＝300mm2， A3=200mm2，试求各横截面上的应力。 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 $ 山东省（春季高考）建筑类 《土木工程力学基础》（高教版·第3版） 项目三 直杆轴向拉伸和压缩（二） 单元过关卷 考试时间：90分钟 满分：100分 班级：__________ 姓名：__________ 学号：__________ 成绩：__________ 1、 单项选择题（每小题 3 分，共 60 分） 1．杆件在压缩和剪切组合力作用下会发生哪种变形（   ） A．纯压缩 B．纯剪切 C．压缩和剪切组合变形 D．扭转 【答案】C 【详解】压缩和剪切组合力使杆件同时发生压缩和剪切变形。 2．在土木工程中，二力杆件的内力只与杆件的哪个参数有关（   ） A．截面宽度 B．截面高度 C．截面面积 D．长度 【答案】D 【详解】对于细长杆件，其内力只与杆件的长度有关，与截面的宽度和高度无关。这是因为杆件的内力主要取决于其长度和所受的外部荷载。 3．杆件在拉伸、压缩和弯曲组合力作用下会发生哪种变形（   ） A．纯拉伸 B．纯压缩 C．拉伸、压缩和弯曲组合变形 D．剪切 【答案】C 【详解】拉伸、压缩和弯曲组合力使杆件同时发生拉伸、压缩和弯曲变形。 4．在直杆的受力分析中，若杆件的材料为高强度钢，则其承载能力（   ） A．较低 B．较高 C．较高且更安全 D．不确定 【答案】C 【详解】高强度钢的承载能力较高，且在相同条件下更安全。 5．直杆轴向拉伸或压缩时，若杆件的横截面积增加，则其正应力（   ） A．增加 B．减少 C．保持不变 D．无法确定 【答案】B 【详解】在轴向拉伸或压缩时，若杆件的横截面积增加，则其正应力会减少，因为正应力与横截面积成反比。 6．在直杆的轴向拉伸中，若材料的弹性模量增大，则其刚度（   ） A．减小 B．增大 C．不变 D．不确定 【答案】B 【详解】材料的弹性模量增大，意味着其刚度增大，抵抗变形的能力增强。 7．直杆在轴向压缩时，其内部的内力是（   ） A．拉力 B．压力 C．剪力 D．弯矩 【答案】B 【详解】直杆在轴向压缩时，其内部的内力是压力，因为材料的分子间距离被压缩，产生抵抗压缩的力。 8．直杆在轴向拉伸时，其内部的内力是（   ） A．拉力 B．压力 C．剪力 D．弯矩 【答案】A 【详解】直杆在轴向拉伸时，其内部的内力是拉力，因为材料的分子间距离被拉长，产生抵抗拉伸的力。 9．组合变形杆件的应力分析中，最大应力通常发生在哪些位置（   ） A．杆件的中心 B．杆件的表面 C．弯矩最大的截面 D．轴力最大的截面 【答案】C 【详解】组合变形杆件的应力分析中，最大应力通常发生在弯矩最大的截面。 10．斜拉桥的斜拉索主要受什么类型的力（   ） A．轴向压力 B．轴向拉力 C．横向剪力 D．扭转力 【答案】B 【详解】斜拉桥的斜拉索主要受轴向拉力。 11．直杆在轴向拉伸或压缩时，若要提高杆件的抗拉、压刚度，则可以（   ） A．减小横截面积 B．降低材料的弹性模量 C．增加材料的弹性模量 D．减小杆长 【答案】C 【详解】要提高杆件的抗拉、压刚度，可以增加材料的弹性模量，因为刚度与弹性模量成正比。 12．组合变形杆件的强度计算中，应采用哪个强度理论（   ） A．第一强度理论 B．第二强度理论 C．第三强度理论 D．第四强度理论 【答案】D 【详解】组合变形杆件的强度计算中，应采用第四强度理论（形状改变比能理论或畸变能理论）。 13．在工程中，直杆轴向拉伸和压缩的应用不包括以下哪项（   ） A．桥梁的支柱 B．房屋的柱子 C．斜拉桥的斜拉索 D．飞机的机翼 【答案】D 【详解】飞机的机翼不是直杆轴向拉伸和压缩的应用，而是承受弯矩和扭矩。 14．杆件在拉伸和压缩组合力作用下会发生哪种变形（   ） A．纯拉伸 B．纯压缩 C．拉伸和压缩组合变形 D．剪切 【答案】C 【详解】拉伸和压缩组合力使杆件同时发生拉伸和压缩变形。 15．直杆在轴向拉伸或压缩时，若要减小杆件的纵向变形，则可以（   ） A．增加杆长 B．减小横截面积 C．降低材料的弹性模量 D．增加横截面积 【答案】D 【详解】要减小杆件的纵向变形，可以增加横截面积，因为变形与横截面积成反比。 16．直杆轴向拉、压在工程中的应用中，以下哪项不是斜拉桥的特点（   ） A．斜拉索主要受轴向拉力 B．斜拉桥是将桥梁用若干根斜拉索拉在塔柱上的桥 C．斜拉桥的桥面是固定的 D．斜拉索共126根，呈扇形布置 【答案】C 【详解】斜拉桥的桥面不是固定的，而是通过斜拉索与塔柱相连。 17．根据圆轴扭转的平面假设，可以认为圆转扭转时其横截面（   ） A．形状尺寸不变，直径仍为直线 B．形状尺寸改变，直径仍为直线 C．形状尺寸不变，直径仍为直线 D．形状尺寸改变，直径改变 【答案】C 【详解】根据圆轴扭转的平面假设，圆转扭转时其横截面形状尺寸不变，直径仍为直线。 18．在直杆的轴向压缩中，若外力方向改变，则（   ） A．正应力不变 B．剪应力不变 C．应力分布不变 D．可能产生新的应力状态 【答案】D 【详解】外力方向改变可能导致新的应力状态，包括正应力和剪应力的变化。 19．组合变形杆件的设计中，需要考虑哪些因素（   ） A．仅考虑强度 B．仅考虑刚度 C．强度、刚度和稳定性 D．仅考虑稳定性 【答案】C 【详解】组合变形杆件的设计中，需要考虑强度、刚度和稳定性。 20．组合变形中，杆件的内力分析需要考虑哪些因素（   ） A．仅外力 B．仅内力 C．对应不同的变形形式，求出杆件的内力 D．不需要分析 【答案】C 【详解】组合变形中，需要对应不同的变形形式，求出杆件的内力，并画出内力图。 2、 判断题（每小题 2 分，共 20 分。请在括号内正确的打"√"，错误的打"×"） 21．在荷载作用下产生的实际应力称为极限应力。( ) 【答案】错误 【详解】在荷载作用下产生的实际应力称为工作应力。 22．直杆在轴向拉伸或压缩时，内力的大小与杆的长度成正比。( ) 【答案】错误 【详解】直杆在轴向拉伸或压缩时，内力的大小与杆所受的外力成正比，而不是与杆的长度成正比。内力 F等于外力 P。 23．轴向拉伸（压缩）的正应力大小和轴力的大小成反比，规定拉为正，压为负。( ) 【答案】错误 【详解】轴向拉伸（压缩）的正应力大小和轴力的大小成正比。 24．直杆在轴向拉伸或压缩时，超过弹性极限后，材料将发生塑性变形。( ) 【答案】正确 【详解】超过弹性极限后，材料将从弹性变形过渡到塑性变形，这意味着材料发生了永久变形，无法恢复到原始状态。 25．在直杆截面上，各点的内力分布是相同的。( ) 【答案】正确 【详解】用平面假设法进行剖析内力分布，在截面上各点的内力分布是相同的，应力在截面上也是均匀分布的。 26． (1)上图中（a）是轴向拉伸或压缩变形。( ) (2)上图中（b）是轴向拉伸或压缩变形。( ) (3)上图中（c）是轴向拉伸或压缩变形。( ) 【答案】(1)正确 (2)正确 (3)错误 【详解】轴向拉伸和压缩受力特点是直杆的两端沿杆轴线方向作用一对大小相等、方向相反的力；变形特点是在外力作用下产生杆轴线方向的伸长或缩短。（a）（b）符合，（c）中力Fs不符合，构件不会发生拉伸或压缩变形。 27．在正应力的国际单位中，1MPa=1000pa。( ) 【答案】错误 【详解】1MPa=1000000pa 28．直杆在轴向拉伸或压缩时，正应力在横截面上均匀分布。( ) 【答案】正确 【详解】在理想情况下，直杆在轴向拉伸或压缩时，假设材料是均匀且连续的，正应力在横截面上均匀分布。然而，在实际情况中，由于材料的不均匀性或横截面的不规则性，应力分布可能会有所不同。 29．截面设计就是为了找到最小截面面积。( ) 【答案】正确 【详解】在计算出最小截面后，可根据实际情况确定截面形状和尺寸。 30．轴向拉伸会使杆件的长度增加，而轴向压缩会使杆件的长度减少。( ) 【答案】正确 【详解】轴向拉伸和压缩分别导致杆件沿轴线方向的伸长和缩短。 3、 简答题（每小题 4 分，共 12 分） 31．简述平面假设理论？ 【答案】杆件的截面在变形前是平面，变形后仍保持为平面且与杆件的轴线垂直，此假设称为平面假设。 【详解】查阅教材（轴向拉、压杆截面上的正应力分布规律） 32．直杆的横截面积变化对横截面上的正应力有何影响？ 【答案】直杆的横截面积增加会降低横截面上的正应力，而横截面积减少会增加横截面上的正应力。 33．描述直杆轴向拉伸压缩在石油和天然气管道中的应用。 【答案】在石油和天然气管道中，直杆轴向拉伸压缩对于评估管道在压力作用下的稳定性和安全性至关重要。管道在输送流体时会受到轴向拉伸或压缩力，这些力的计算有助于设计能够承受这些力的管道系统。 四、综合题（共 8 分） 34．如图所示一阶梯杆，已知横截面面积为A1=400mm2，A2＝300mm2， A3=200mm2，试求各横截面上的应力。 【答案】（1）用截面法计算轴力，画轴力图N1=50kN， N2=10kN，N3=-20kN， 轴力图如图所示。 （2）计算各段杆横截面上的正应力。 AB 段：σAB=N1/A1=125MPa（拉应力） BC段：σBC=N2/A2=33MPa（拉应力） CD段：σCD=N3/A3=100MPa（压应力） 【详解】查阅教材 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 $