第7卷 构件与机械运动 河南省（对口招生）《机械基础》（高教版·河南版） 单元过关卷

河南省（对口招生）机电与制造类 《机械基础》（高教版·河南版） 构件与机械运动 单元过关卷 时间：60分钟 总分：94分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. 构件受力图中，如果需要表示力的合力，通常会使用什么符号（ ） A. 一个更大的箭头 B. 一个空心的箭头 C. 一个带有加号的箭头 D. 一个带有等号的箭头 2. 为了提高构件的稳定性，增加约束的数量会（ ） A. 降低稳定性 B. 没有影响 C. 提高稳定性 D. 不确定 3. 衡量构件承载能力的主要因素是（ ） A. 轴向拉伸或压缩 B. 扭转 C. 弯曲 D. 强度、刚度和稳定性 4. 我们把各部分之间具有确定的相对运动的构件的组合体称为______。（ ） A. 机构 B. 机器 C. 机械 D. 零件 5. 下列机械中，属于机构的是（ ） A. 电动机 B. 自行车 C. 摩托车 D. 车床 6. 下列哪项是机构中用来改变运动形式的部件（ ） A. 原动机 B. 传动轮 C. 连杆 D. 工作部件 7. 下列各机械中，属于机构的是（ ） A. 纺织机 B. 拖拉机 C. 发电机 D. 千斤顶 8. 以下运动机构中，不属于间歇运动机构的是（ ） A. 棘轮机构 B. 槽轮机构 C. 星轮机构 D. 齿轮机构 9. 在选择传动机构时，主要考虑的因素通常不包括（ ） A. 传动效率 B. 传动比 C. 成本和维护难度 D. 机构的美观性 10. 从功能角度判断，机构的主要特征是（ ） A. 能完成能量转换并做有用功 B. 能传递运动或改变运动形式 C. 能独立完成生产加工任务 D. 能产生动力并输出机械能 11. 机构串接组合的特点是什么？（ ） A. 机构的输入和输出是同一方向 B. 机构的输入和输出是相反方向 C. 机构的输入和输出是交叉方向 D. 机构的输入和输出是无规律方向 12. 机构运动循环图中，箭头表示的是什么？（ ） A. 力的方向 B. 运动的方向 C. 结构的方向 D. 时间的方向 13. 机构时序组合与其他组合方式最大的不同是什么？（ ） A. 输入和输出方向相反 B. 输入和输出方向一致 C. 机构间存在空隙 D. 按照时间顺序连接 14. 机械运动分析中，构件是指（ ） A. 制造时单独加工的基本单元 B. 运动时保持相对静止的整体 C. 装配时不可拆开的连接单元 D. 标注时表示尺寸界限的线段 15. 机构与机器的主要区别是______。（ ） A. 各运动单元间具有确定的相对运动 B. 机器能变换运动形式 C. 机器能完成有用的机械功或转换机械能 D. 人为的实体组合 16. 机器中直接完成工作任务的部分是？（ ） A. 动力源 B. 传动机构 C. 执行机构 D. 控制系统 17. 构件的运动特征不包括下列哪个方面( ) A. 位移 B. 速度 C. 加速度 D. 功率 18. 下列机器中，属于加工机械的是（ ） A. 车床 B. 电动机 C. 内燃机 D. 发电机 19. 等加速等减速运动规律的位移曲线是（ ） A. 斜直线 B. 抛物线 C. 正弦曲线 D. 椭圆 20. 机构的运动转换功能指的是什么( ) A. 将一种形式的运动转换为电能 B. 将一个形式的运动转换为另一种形式的运动 C. 将电能转换为机械能 D. 将运动能转换为热能 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 构件是一个具有确定运动的整体，它可以是单一的整体，也可以是几个相互之间没有相对运动的物体组合而成的刚性体。（ ） 22. 机构就是具有相对运动的构件的组合（ ） 23. 机构中各构件之间的相对运动速度一定相等。（ ） 24. 机构能代替人们的劳动，完成有用的机械功或能量转换（ ） 25. 压力表属于机构。（ ） 26. 无级变速机构能使输出轴的转速在一定范围内进行无级变化。（ ） 27. 机构是用来传递运动和力的构件系统（ ） 28. 机器与机构的主要区别在于机器具有特定的功能和目的，而机构则没有。（ ） 29. 在换向机构中，惰轮能实现换向和变速。（ ） 30. 机构就是具有确定相对运动的构件的组合。（ ） 三、简答题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 31. 说明构件与零件的区别与联系。 32. 提高构件刚度的措施中，改变结构形式具体包括哪些方面？ 33. 什么是构件受力图？ 34. 举例说明构件与零件的区别与联系。 35. 机器与机构的区别。 四、计算题（本大题共2小题） 36. 某平面铰链四杆机构由机架、曲柄、连杆和摇杆组成，各构件之间用4个低副连接。试计算该机构的自由度，并判断其是否具有确定运动。 37. 某平面凸轮机构由机架、凸轮和从动件组成，其中凸轮与机架形成1个转动副，从动件与机架形成1个移动副，凸轮与从动件形成1个高副。试计算该机构的自由度，并说明应配置几个原动件。 五、作图题（本大题共1小题） 38. 在答题区绘制一幅“铰链四杆机构（曲柄摇杆机构）”的运动简图。要求：以固定铰链点A、D表示机架，AD为水平机架杆；曲柄AB长度约为AD的1/3，连杆BC长度约为AD的2/3，摇杆CD长度约为AD的1/2；画出曲柄AB、连杆BC、摇杆CD的连接关系，并用规定符号标出A、B、C、D四个转动副及机架。 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 $ 河南省（对口招生）机电与制造类 《机械基础》（高教版·河南版） 构件与机械运动 单元过关卷 时间：60分钟 总分：94分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. 构件受力图中，如果需要表示力的合力，通常会使用什么符号（ ） A. 一个更大的箭头 B. 一个空心的箭头 C. 一个带有加号的箭头 D. 一个带有等号的箭头 【答案】D 【解析】通常会使用一个带有等号的箭头来表示力的合力。 2. 为了提高构件的稳定性，增加约束的数量会（ ） A. 降低稳定性 B. 没有影响 C. 提高稳定性 D. 不确定 【答案】C 【解析】构件的稳定性与其受约束情况有关。适当增加约束数量，可以限制构件不希望发生的自由运动，减少失稳或松动的可能性，从而提高构件在工作中的稳定性。因此本题选C。 3. 衡量构件承载能力的主要因素是（ ） A. 轴向拉伸或压缩 B. 扭转 C. 弯曲 D. 强度、刚度和稳定性 【答案】D 【解析】本题主要考核构件承载能力的概念，构件的承载能力是指构件能够承受具体载荷作用的能力，主要包括强度、刚度和稳定性。 4. 我们把各部分之间具有确定的相对运动的构件的组合体称为______。（ ） A. 机构 B. 机器 C. 机械 D. 零件 【答案】A 【解析】由一些相对运动的构件组成的装置成为机构 5. 下列机械中，属于机构的是（ ） A. 电动机 B. 自行车 C. 摩托车 D. 车床 【答案】B 【解析】机构是由若干构件组成、用来传递运动和力或改变运动形式的构件系统。电动机、摩托车、车床通常属于机器；自行车主要通过链传动、齿轮、轮轴等构件实现运动和力的传递，符合机构的特征。因此本题选B。 6. 下列哪项是机构中用来改变运动形式的部件（ ） A. 原动机 B. 传动轮 C. 连杆 D. 工作部件 【答案】C 【解析】连杆是机构中常用的连接和传动部件，它可以通过不同的连接方式（如铰接、滑动等）实现运动形式的改变和传递。原动机通常提供动力源；传动轮主要用于传递动力；工作部件则执行具体的工作任务。 7. 下列各机械中，属于机构的是（ ） A. 纺织机 B. 拖拉机 C. 发电机 D. 千斤顶 【答案】D 【解析】千斤顶是实现简单运动转换的组合，属于机构。 8. 以下运动机构中，不属于间歇运动机构的是（ ） A. 棘轮机构 B. 槽轮机构 C. 星轮机构 D. 齿轮机构 【答案】D 【解析】棘轮机构、槽轮机构、星轮机构都能把连续运动转换为周期性的停歇运动，属于常见的间歇运动机构。齿轮机构通常用于连续传递回转运动和动力，不属于间歇运动机构。因此本题选D。 9. 在选择传动机构时，主要考虑的因素通常不包括（ ） A. 传动效率 B. 传动比 C. 成本和维护难度 D. 机构的美观性 【答案】D 【解析】选择传动机构时，通常要考虑传动效率、传动比、承载能力、结构尺寸、成本、维护难度和工作可靠性等工程因素。机构的美观性一般不是传动机构选型的主要技术因素。因此本题选D。 10. 从功能角度判断，机构的主要特征是（ ） A. 能完成能量转换并做有用功 B. 能传递运动或改变运动形式 C. 能独立完成生产加工任务 D. 能产生动力并输出机械能 【答案】B 【解析】机构由若干构件组成，主要用于传递运动或改变运动形式。机器通常能够完成能量转换或做有用功，不能把这些特征作为机构的主要特征。 11. 机构串接组合的特点是什么？（ ） A. 机构的输入和输出是同一方向 B. 机构的输入和输出是相反方向 C. 机构的输入和输出是交叉方向 D. 机构的输入和输出是无规律方向 【答案】A 【解析】机构串接组合是将多个机构按照顺序连接起来，因此其输入和输出方向一致。 12. 机构运动循环图中，箭头表示的是什么？（ ） A. 力的方向 B. 运动的方向 C. 结构的方向 D. 时间的方向 【答案】B 【解析】机构运动循环图中的箭头表示机构运动的方向，有助于理解机构的工作原理和运动规律。 13. 机构时序组合与其他组合方式最大的不同是什么？（ ） A. 输入和输出方向相反 B. 输入和输出方向一致 C. 机构间存在空隙 D. 按照时间顺序连接 【答案】D 【解析】机构时序组合是按照时间顺序将多个机构连接起来，与其他组合方式最大的不同在于其连接方式是按照时间顺序进行的。 14. 机械运动分析中，构件是指（ ） A. 制造时单独加工的基本单元 B. 运动时保持相对静止的整体 C. 装配时不可拆开的连接单元 D. 标注时表示尺寸界限的线段 【答案】B 【解析】构件是机构中参加运动的单元，可以由一个零件组成，也可以由若干零件刚性连接组成。判断构件时应看其在运动中是否保持相对静止，而不是看加工或标注方式。 15. 机构与机器的主要区别是______。（ ） A. 各运动单元间具有确定的相对运动 B. 机器能变换运动形式 C. 机器能完成有用的机械功或转换机械能 D. 人为的实体组合 【答案】C 【解析】如果不考虑做功或实现能量转换，只从结构和运动的角度去分析，机构与机器之间并无区别。 16. 机器中直接完成工作任务的部分是？（ ） A. 动力源 B. 传动机构 C. 执行机构 D. 控制系统 【答案】C 【解析】机器一般由动力部分、传动部分、执行部分和控制部分等组成。其中执行机构直接作用于工作对象，完成机器规定的工作任务；动力源提供能量，传动机构传递运动和动力，控制系统用于控制运行。因此本题选C。 17. 构件的运动特征不包括下列哪个方面( ) A. 位移 B. 速度 C. 加速度 D. 功率 【答案】D 【解析】描述构件运动特征时，常用位移、速度、加速度等运动学量。功率属于动力学或能量传递方面的物理量，不是描述运动特征的基本运动学量。因此本题选D。 18. 下列机器中，属于加工机械的是（ ） A. 车床 B. 电动机 C. 内燃机 D. 发电机 【答案】A 【解析】加工机械是用于对工件进行切削、成形等加工的机械。车床属于典型的金属切削加工机床；电动机、内燃机主要是动力机械，发电机属于能量转换设备。因此本题选A。 19. 等加速等减速运动规律的位移曲线是（ ） A. 斜直线 B. 抛物线 C. 正弦曲线 D. 椭圆 【答案】B 【解析】等加速等减速运动中，加速度在各阶段为常量，速度随时间线性变化，位移随时间按二次函数变化。因此其位移曲线通常由抛物线段组成，而不是斜直线、正弦曲线或椭圆。因此本题选B。 20. 机构的运动转换功能指的是什么( ) A. 将一种形式的运动转换为电能 B. 将一个形式的运动转换为另一种形式的运动 C. 将电能转换为机械能 D. 将运动能转换为热能 【答案】B 【解析】机构的运动转换功能是指通过构件之间的相对运动和运动副连接，把一种运动形式转换为另一种运动形式。例如曲柄滑块机构可将转动转换为往复直线运动。因此本题选B。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 构件是一个具有确定运动的整体，它可以是单一的整体，也可以是几个相互之间没有相对运动的物体组合而成的刚性体。（ ） 【答案】正确 【解析】构件是一个具有确定运动的整体，它可以是单一整体，也可以是由几个相互之间没有相对运动的单件组合而成的刚性体。 22. 机构就是具有相对运动的构件的组合（ ） 【答案】错误 【解析】机构是具有“确定的”相对运动的构件的组合。 23. 机构中各构件之间的相对运动速度一定相等。（ ） 【答案】错误 【解析】机构是具有确定相对运动的实物组合，是机器的重要组成部分，所以相对运动速度不一定相等 24. 机构能代替人们的劳动，完成有用的机械功或能量转换（ ） 【答案】错误 【解析】为了便于分析和研究机器,常常把机器中具有确定的相对运动并能完成传递运动、力或改 变运动形式的实体组合称为机构。 25. 压力表属于机构。（ ） 【答案】正确 【解析】压力表内部通常通过弹性元件、连杆、齿轮等构件，把压力变化转换为指针的转动，用来显示压力大小。它主要体现运动和力的传递与转换功能，可作为机构实例。因此该判断正确。 26. 无级变速机构能使输出轴的转速在一定范围内进行无级变化。（ ） 【答案】正确 【解析】无级变速机构的特点是输出转速可以在规定范围内连续变化，而不是只能按若干固定挡位变化。题干所述符合无级变速机构的基本功能。因此该判断正确。 27. 机构是用来传递运动和力的构件系统（ ） 【答案】正确 【解析】机构是用来传递运动和力的、由若干构件用运动副连接起来的构件系统。 28. 机器与机构的主要区别在于机器具有特定的功能和目的，而机构则没有。（ ） 【答案】错误 【解析】机器与机构都有一定的功能和用途。机构主要用于传递运动和力、改变运动形式；机器则通常由一个或多个机构组成，能够完成有用机械功或实现能量转换。因此，说机构没有特定的功能和目的不正确。该判断错误。 29. 在换向机构中，惰轮能实现换向和变速。（ ） 【答案】错误 【解析】在齿轮换向机构中，惰轮安装在主动轮和从动轮之间，主要作用是改变从动轮的转动方向。单个惰轮不改变传动比，因此不能实现变速。题干说惰轮能实现换向和变速，表述错误。因此该判断错误。 30. 机构就是具有确定相对运动的构件的组合。（ ） 【答案】错误 【解析】机构是具有确定的相对运动，能实现一定运动形式转换或动力传递的实物组合体。 三、简答题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 31. 说明构件与零件的区别与联系。 【答案】区别：构件是机械中能够独立运动的基本单元，而零件是加工制造单元。 联系：构件可以由一个零件组成，也可以由多个零件组成。 【解析】构件和零件的划分角度不同。构件是从运动角度划分的，是机构中能够作为一个整体参加运动的基本单元；零件是从制造角度划分的，是机械制造中不可再拆的单个制造单元。一个构件可以是一个零件，也可以由若干零件刚性连接而成。 32. 提高构件刚度的措施中，改变结构形式具体包括哪些方面？ 【答案】改变结构形式包括采用合理的支撑方式，如增加支撑点、使用静定结构改为超静定结构；添加加强筋、隔板等增强结构的整体性；优化构件的连接方式，减少连接处的变形等。 【解析】构件刚度与材料、截面形状、支承方式和结构布置等因素有关。改变结构形式提高刚度，常见措施包括合理布置支承、缩短受力跨度、采用空心或箱形等合理截面、增设加强筋或隔板、提高连接部位刚性、减少薄弱环节和局部变形等。原答案能概括这些主要方面，表述基本正确。 33. 什么是构件受力图？ 【答案】构件受力图是一种图形表示方法，用于展示作用在结构构件上的力和力矩，包括它们的大小、方向和作用点。 【解析】构件受力图也称受力分析图，是把研究对象从周围约束和连接中分离出来，画出作用在该构件上的全部外力、约束反力和力矩的简图。受力图应明确各力的作用点、方向，必要时标注大小，是进行构件受力分析和平衡计算的基础。 34. 举例说明构件与零件的区别与联系。 【答案】区别：构件是运动单元，零件是制造单元。 联系：构件可以由一个或多个零件组成。 例如：内燃机连杆是一个构件，由连杆体、连杆盖、螺栓等零件组成。工作时连杆作为一个整体运动，而各零件之间没有相对运动。 【解析】构件是机构中的运动单元，零件是机械制造中的制造单元。二者既有区别又有联系：一个构件可以由一个零件构成，也可以由多个零件固定连接而成。以内燃机连杆为例，工作时连杆整体作为一个构件运动，而连杆体、连杆盖、螺栓等则是组成该构件的零件。原答案举例恰当，说明完整。 35. 机器与机构的区别。 【答案】机器能完成有用的机械功或转换机械能，而机构只是完成运动、力传递或改变运动形式的实体组合。机器包含机构，机构是机器的主要组成部分。一台机器可以只含有一个机构，也可以有多个机构。 【解析】机器和机构都由构件组成，并具有确定的相对运动。机构主要用于传递运动和力或改变运动形式，本身不一定完成有用机械功；机器通常由一个或多个机构组成，能完成有用工作或实现能量转换。原答案能正确说明机器与机构的主要区别及二者关系。 四、计算题（本大题共2小题） 36. 某平面铰链四杆机构由机架、曲柄、连杆和摇杆组成，各构件之间用4个低副连接。试计算该机构的自由度，并判断其是否具有确定运动。 【答案】该机构的自由度为1，具有确定运动。 【解析】平面机构自由度公式为 。活动构件数 ，低副数 ，高副数 ，所以 。机构原动件数为1时，具有确定运动。 37. 某平面凸轮机构由机架、凸轮和从动件组成，其中凸轮与机架形成1个转动副，从动件与机架形成1个移动副，凸轮与从动件形成1个高副。试计算该机构的自由度，并说明应配置几个原动件。 【答案】该机构的自由度为1，应配置1个原动件。 【解析】活动构件数 ，低副数 ，高副数 。由 得 。自由度为1，说明只需1个独立运动输入。 五、作图题（本大题共1小题） 38. 在答题区绘制一幅“铰链四杆机构（曲柄摇杆机构）”的运动简图。要求：以固定铰链点A、D表示机架，AD为水平机架杆；曲柄AB长度约为AD的1/3，连杆BC长度约为AD的2/3，摇杆CD长度约为AD的1/2；画出曲柄AB、连杆BC、摇杆CD的连接关系，并用规定符号标出A、B、C、D四个转动副及机架。 【答案】1. 应画出四个构件：机架AD、曲柄AB、连杆BC、摇杆CD，且构成封闭四杆机构。 2. A、D应为固定铰链点，位于同一水平线上，并用机架符号或斜线表示AD为固定机架。 3. A、B、C、D四处均应标注为转动副，可用小圆圈表示铰链连接。 4. AB应画成能绕A点整周转动的短杆，CD应画成绕D点往复摆动的杆，BC连接B、C两点作为连杆。 5. 各点字母标注清楚，杆件名称或符号标注准确，机构运动关系表达合理。 【解析】铰链四杆机构的运动简图应突出构件间通过转动副连接以及机架的固定位置。易错点是把连杆画成固定杆、漏标转动副，或未区分曲柄与摇杆的运动特点。 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 $