第1卷 力和受力图（上）——力的基本知识与静力学公理 四川省（对口招生）《土木工程力学基础》（高教版·第3版） 单元过关卷

四川省（对口招生） 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. 作用在同一物体上的两个力，若这两个力的三要素完全相同，则这两个力（ ） A. 一定是平衡力 B. 可能是平衡力 C. 一定不是平衡力 D. 无法判断 【答案】C 【解析】两力三要素完全相同，表示大小、方向及作用点均相同，合力为，不能平衡，故选B。 2. 下列关于力的说法中，正确的是（ ） A. 两个力只要大小相等就会对物体产生相同的作用效果 B. 作用力与反作用力是一个平衡力系 C. 力的三要素是力的大小、方向、作用线 D. 力是一个既有大小又有方向的矢量 【答案】D 【解析】力的作用效果由力的大小、方向和作用点决定，A错误；力是矢量，有大小和方向，B正确；力的三要素是大小、方向、作用点，C错误；作用力与反作用力分别作用在两个物体上，不是平衡力系，D错误。 3. 若两个共点力大小分别为5 kN和7 kN，则其合力大小不可能是（ ） A. 12 kN B. 4 kN C. 6 kN D. 1 kN 【答案】D 【解析】两个共点力的合力大小范围在两力之差（2 kN）到两力之和（12 kN）之间，1 kN不在此范围内。 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的作用力使A为受力物体；A对地面的压力使A为施力物体，故选C。 5. 下列选项中，属于力的三要素的是（ ） A. 力的大小、作用时间和作用距离 B. 力的方向、作用时间和作用速度 C. 力的大小、方向和作用点 D. 力的作用点、作用距离和作用速度 【答案】C 【解析】力的大小、方向和作用点能够唯一确定力对物体的作用效果，称为力的三要素。作用时间、作用距离和作用速度不属于力的三要素。 6. 刚体在两个力作用下保持平衡时，这两个力必须满足的条件是（ ） A. 大小相等、方向相同、作用线重合 B. 大小相反、方向相同、作用点重合 C. 大小相等、方向相反、作用线重合 D. 大小不等、方向相反、作用线重合 【答案】C 【解析】刚体受两个力作用而平衡时，两个力必须大小相等、方向相反且作用线重合。若不满足其中任一条件，两个力将产生合力或力矩，刚体不能保持平衡。 7. 对于力，下列说法错误的是（ ） A. 力对物体的作用效果既可以改变物体的运动状态又可以使物体发生转动 B. 力是物体间的相互作用 C. 力不能脱离物体而独立存在 D. 任何力都是一个物体对另一个物体的作用 【答案】A 【解析】力的作用效果是改变物体的运动状态或使其发生形变；物体是否转动取决于力矩，不能作为力的必然作用效果，故A错误。 8. 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。 9. 弹簧在压缩状态时产生的力与拉伸状态相比，方向上有何不同（ ） A. 方向相同 B. 方向随机 C. 无方向 D. 方向相反 【答案】D 【解析】弹簧在压缩状态时产生的力方向与拉伸状态相反。 10. 二力平衡公理是否意味着两个力必须作用在刚体的同一点上（ ） A. 是的，两个力必须作用在同一点上 B. 不是的，两个力可以作用在不同的点上 C. 取决于刚体的形状和大小 D. 取决于力的大小和方向 【答案】B 【解析】二力平衡公理并不意味着两个力必须作用在刚体的同一点上，只要它们的大小相等、方向相反，且作用线在同一直线上即可。 11. 一个物体受到两个力，一个向东，一个向南，大小相等。这个物体可能处于哪种状态（ ） A. 静止平衡 B. 运动平衡 C. 不平衡 D. 加速运动 【答案】A 【解析】根据二力平衡公理，两个大小相等、方向相反的力可以使物体保持静止平衡。 12. 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） 13. 利用平行四边形法则求作三个共点力的合力时，改变各力的顺序，可以得到不同形状的力多边形图形，则合力的（ ） A. 大小改变，方向不变 B. 大小不变，方向改变 C. 大小与方向均改变 D. 大小和方向均不变 【答案】D 【解析】本题考查平面汇交力系合成的几何法。利用平行四边形法则求作三个共点力的合力时，改变各力的顺序，合力的大小和方向不变。 14. 三个力F1、F2、F3的大小均不为零，其中F1、F2的作用线在同一直线上，F3与F1、F2不共线，则物体处于______状态。（ ） A. 不平衡 B. 平衡 C. 可能平衡，也可能不平衡 D. 以上说法都不对 【答案】A 【解析】F1、F2在同一直线，F3与之不共线，三个力的合力不可能为零，物体不平衡。 15. 二力平衡公理适用于描述什么情况（ ） A. 两个作用力大小不等、方向相同的情况 B. 两个作用力大小相等、方向相同的情况 C. 两个作用力大小可以不等、方向相反、作用在同一直线上的情况 D. 两个作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上的情况 【答案】D 【解析】两个作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上的情况。这是二力平衡公理描述的情况。 16. 刚体（a）和（b）在某平面内受共点的四个力作用，如图所示，刚体（a）、（b）的合成结果（ ） A. F₄、F₁ B. —F₁、F₂ C. 2F₁、0 D. 0、0 【答案】C 【解析】按图对四个共点力分别进行矢量合成，刚体（a）同向力叠加得，刚体（b）各力相互平衡，合力为，故选C。 17. 体育课上，某同学用力举起杠铃，下列说法正确的是（ ） A. 手举起杠铃的力等于杠铃对手的压力，为一对平衡力 B. 手举起杠铃的力等于杠铃对手的压力为一对作用与反作用力 C. 手举起杠铃的力大于杠铃对手的压力，所以可将杠铃举起 D. 手举起杠铃的力小于杠铃对手的压力所以可将杠铃举起 【答案】B 【解析】手举起杠铃的力和杠铃对手的压力，分别作用在杠铃和手上，大小相等、方向相反、分别作用在两个物体上，是一对作用与反作用力，不是平衡力，A 错误，B 正确；手举起杠铃的力和杠铃对手的压力是大小相等的，C、D 错误。 18. 物体的平衡是指物体相对于地球处于______状态。（ ） A. 静止或作匀速直线运动 B. 静止 C. 加速运动 D. 减速运动 【答案】A 【解析】本题考查平衡的基本概念，物体的平衡是指物体相对于地球处于静止或作匀速直线运动状态。有两个需要关注的知识点，一个是相对，一个是处于两种（静止或匀速直线运动）状态。 19. 当物体处于静止状态时，以下哪项为真（ ） A. 合力不为零，合力矩为零 B. 合力为零，合力矩为非零 C. 合力和合力矩均为零 D. 合力和合力矩均为非零 【答案】C 【解析】静止状态下，物体上所有力的合力和合力矩均为零。 20. 若一个物体受到多个力的作用，要使其保持静止，则这些力的合力应该为（ ） A. 任意值 B. 零 C. 非零 D. 正值 【答案】B 【解析】在静止状态下，物体受到的所有力的合力必须为零。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 动荷载一定是随时间快速变化且大小、方向、作用位置都改变的荷载。（ ） 【答案】B 【解析】动荷载是大小、作用位置和方向随时间迅速变化的荷载，其中一项随时间迅速变化即可，不一定大小、方向、作用位置都改变。 22. 力的三要素包括大小、方向和作用点。（ ） 【答案】A 【解析】力的三要素确实包括大小、方向和作用点。 23. 体荷载的作用对象只能是固体。（ ） 【答案】B 【解析】体荷载是分布在物体体积内的荷载，其作用对象可以是固体、液体等具有体积的物体。 24. 一个物体在水平地面上以匀速行驶，其受到的摩擦力大小一定为零。（ ） 【答案】B 【解析】即使物体以匀速行驶，仍然受到摩擦力，只是摩擦力的大小与物体的运动状态有关。 25. 若一个力和一个力系等效，则这个力是该力系的合力。（ ） 【答案】A 【解析】合力的定义就是与原力系等效的一个力。 26. 平衡状态下，物体上的所有力的合力和合力矩均为零。 （ ） 【答案】A 【解析】平衡状态要求物体上所有力的合力为零，合力矩（力矩的总和）也为零。 27. 二力平衡公理描述了两个大小相等、方向相反的力在同一直线上作用时，物体处于平衡状态。 （ ） 【答案】A 【解析】二力平衡公理确保物体在两个作用在同一直线上的大小相等、方向相反的力作用下保持平衡。 28. 二力平衡公理指出，当两个大小相等且方向相同的力作用在同一物体上时，这个物体将保持平衡。（ ） 【答案】B 【解析】二力平衡公理指出，当两个大小相等且方向相反的力作用在同一物体上时，这个物体将保持平衡。作用力必须相互抵消。 29. 在同一坐标轴上投影相等的两个力，则这两个力必相等 。（ ） 【答案】B 【解析】投影仅反映力在该坐标轴方向的分量，投影相等不代表大小和方向均相同，因此两力不一定相等，故错误。 30. 如果一个刚体受到两个力的作用而保持平衡，那么这两个力的合力一定为零。（ ） 【答案】A 【解析】如果一个刚体受到两个力的作用而保持平衡，根据二力平衡公理，这两个力的合力必须为零，因为它们大小相等、方向相反。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述荷载的分类。 【答案】荷载按作用性质不同分为集中荷载和分布荷载；当分布荷载在各处的大小均相同时称为均布荷载；均布荷载又有均布线荷载和均布面荷载之分。 【解析】荷载按作用性质不同分为集中荷载和分布荷载；当分布荷载在各处的大小均相同时称为均布荷载；均布荷载又有均布线荷载和均布面荷载之分。 32. 二力平衡公理在实际工程中的应用有哪些？ 【答案】二力平衡公理在实际工程中有广泛的应用，例如在设计桥梁、建筑物、机械结构时，工程师需要确保结构在受到各种力的作用下保持稳定，这就需要应用二力平衡公理来分析和计算力的平衡。 【解析】二力平衡要求物体所受两力大小相等、方向相反且作用线重合，即合力为零。工程中据此分析桥梁、建筑物及机械构件的受力，校核结构稳定性并确定合理设计参数。 33. 为什么加减平衡力系公理，不会改变原力系对物体的作用效果？ 【答案】这是因为一个平衡力系作用在物体上，对物体的运动状态是没有影响的，所以在原来作用于物体的力系中加入或减去一个平衡力系，物体的运动状态是不会改变的，即新一力系与原力系对物体的运动效果相同。 【解析】查阅教材（加减平衡力系公理） 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 描述什么是加减平衡力系公理。 【答案】加减平衡力系公理是力系等效代换的基础，它表明在物体上加上或去掉一个平衡力系，不会改变原力系对物体的作用效应。 【解析】主要考查加减平衡力系公理。 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 $ 四川省（对口招生） 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. 作用在同一物体上的两个力，若这两个力的三要素完全相同，则这两个力（ ） A. 一定是平衡力 B. 可能是平衡力 C. 一定不是平衡力 D. 无法判断 2. 下列关于力的说法中，正确的是（ ） A. 两个力只要大小相等就会对物体产生相同的作用效果 B. 作用力与反作用力是一个平衡力系 C. 力的三要素是力的大小、方向、作用线 D. 力是一个既有大小又有方向的矢量 3. 若两个共点力大小分别为5 kN和7 kN，则其合力大小不可能是（ ） A. 12 kN B. 4 kN C. 6 kN D. 1 kN 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. 下列选项中，属于力的三要素的是（ ） A. 力的大小、作用时间和作用距离 B. 力的方向、作用时间和作用速度 C. 力的大小、方向和作用点 D. 力的作用点、作用距离和作用速度 6. 刚体在两个力作用下保持平衡时，这两个力必须满足的条件是（ ） A. 大小相等、方向相同、作用线重合 B. 大小相反、方向相同、作用点重合 C. 大小相等、方向相反、作用线重合 D. 大小不等、方向相反、作用线重合 7. 对于力，下列说法错误的是（ ） A. 力对物体的作用效果既可以改变物体的运动状态又可以使物体发生转动 B. 力是物体间的相互作用 C. 力不能脱离物体而独立存在 D. 任何力都是一个物体对另一个物体的作用 8. 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 9. 弹簧在压缩状态时产生的力与拉伸状态相比，方向上有何不同（ ） A. 方向相同 B. 方向随机 C. 无方向 D. 方向相反 10. 二力平衡公理是否意味着两个力必须作用在刚体的同一点上（ ） A. 是的，两个力必须作用在同一点上 B. 不是的，两个力可以作用在不同的点上 C. 取决于刚体的形状和大小 D. 取决于力的大小和方向 11. 一个物体受到两个力，一个向东，一个向南，大小相等。这个物体可能处于哪种状态（ ） A. 静止平衡 B. 运动平衡 C. 不平衡 D. 加速运动 12. 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 13. 利用平行四边形法则求作三个共点力的合力时，改变各力的顺序，可以得到不同形状的力多边形图形，则合力的（ ） A. 大小改变，方向不变 B. 大小不变，方向改变 C. 大小与方向均改变 D. 大小和方向均不变 14. 三个力F1、F2、F3的大小均不为零，其中F1、F2的作用线在同一直线上，F3与F1、F2不共线，则物体处于______状态。（ ） A. 不平衡 B. 平衡 C. 可能平衡，也可能不平衡 D. 以上说法都不对 15. 二力平衡公理适用于描述什么情况（ ） A. 两个作用力大小不等、方向相同的情况 B. 两个作用力大小相等、方向相同的情况 C. 两个作用力大小可以不等、方向相反、作用在同一直线上的情况 D. 两个作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上的情况 16. 刚体（a）和（b）在某平面内受共点的四个力作用，如图所示，刚体（a）、（b）的合成结果（ ） A. F₄、F₁ B. —F₁、F₂ C. 2F₁、0 D. 0、0 17. 体育课上，某同学用力举起杠铃，下列说法正确的是（ ） A. 手举起杠铃的力等于杠铃对手的压力，为一对平衡力 B. 手举起杠铃的力等于杠铃对手的压力为一对作用与反作用力 C. 手举起杠铃的力大于杠铃对手的压力，所以可将杠铃举起 D. 手举起杠铃的力小于杠铃对手的压力所以可将杠铃举起 18. 物体的平衡是指物体相对于地球处于______状态。（ ） A. 静止或作匀速直线运动 B. 静止 C. 加速运动 D. 减速运动 19. 当物体处于静止状态时，以下哪项为真（ ） A. 合力不为零，合力矩为零 B. 合力为零，合力矩为非零 C. 合力和合力矩均为零 D. 合力和合力矩均为非零 20. 若一个物体受到多个力的作用，要使其保持静止，则这些力的合力应该为（ ） A. 任意值 B. 零 C. 非零 D. 正值 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 动荷载一定是随时间快速变化且大小、方向、作用位置都改变的荷载。（ ） 22. 力的三要素包括大小、方向和作用点。（ ） 23. 体荷载的作用对象只能是固体。（ ） 24. 一个物体在水平地面上以匀速行驶，其受到的摩擦力大小一定为零。（ ） 25. 若一个力和一个力系等效，则这个力是该力系的合力。（ ） 26. 平衡状态下，物体上的所有力的合力和合力矩均为零。 （ ） 27. 二力平衡公理描述了两个大小相等、方向相反的力在同一直线上作用时，物体处于平衡状态。 （ ） 28. 二力平衡公理指出，当两个大小相等且方向相同的力作用在同一物体上时，这个物体将保持平衡。（ ） 29. 在同一坐标轴上投影相等的两个力，则这两个力必相等 。（ ） 30. 如果一个刚体受到两个力的作用而保持平衡，那么这两个力的合力一定为零。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述荷载的分类。 32. 二力平衡公理在实际工程中的应用有哪些？ 33. 为什么加减平衡力系公理，不会改变原力系对物体的作用效果？ 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 描述什么是加减平衡力系公理。 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 $