第9卷 受力图 重庆市（高职分类考试）《机械基础》（机工版·第三版） 单元过关卷

重庆市（高职分类考试）机械加工类 《机械基础》（机工版·第三版） 受力图 单元过关卷 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2分，共40分） 1. 根据虎克定律，材料在弹性范围内的应力与应变的关系是什么（ ） A. 应力与应变之比为常数 B. 应力与应变之积为常数 C. 应力与应变无关 D. 应力与应变成反比 【答案】A 【解析】虎克定律可表示为，其中为弹性模量。在弹性范围内，为常数，所以应力与应变成正比，应力与应变之比为常数。故选A。 2. 直杆在受到外力作用时，若其横截面上的内力分布是非均匀的，这种变形称为（ ） A. 均匀变形 B. 非均匀变形 C. 弹性变形 D. 塑性变形 【答案】B 【解析】若直杆受外力作用后，其横截面上的内力或变形分布不是均匀一致的，则称为非均匀变形。题干明确指出内力分布是非均匀的，因此对应非均匀变形。故选B。 3. 下图中刚架中CB段正确的受力图应为（ ） A. 图A B. 图B C. 图C D. 图D 【答案】D 4. 强度指金属材料受到外力作用时抵抗______的能力，刚度是金属材料受到外力作用时抵抗______能力（ ） A. 破坏、变形 B. 变形、破坏 C. 拉伸、扭转 D. 剪切、挤压 【答案】A 【解析】强度是指金属材料受到外力使用时抵抗塑性变形和断裂的能力，构件工作时产生塑性变形和断裂都是破坏；刚度是金属材料受到外力作用时抵抗变形的能力，主要是指弹性变形。 5. 下列哪种变形属于直杆的基本变形之一（ ） A. 扭转变形 B. 剪切变形 C. 弯曲变形 D. 所有以上变形 【答案】D 【解析】直杆的基本变形通常包括轴向拉伸或压缩、剪切、扭转和弯曲。选项中的扭转变形、剪切变形、弯曲变形均属于直杆基本变形，因此应选“所有以上变形”。故选D。 6. 外力撤去后能自动消失的变形称为（ ） A. 弹性变形 B. 塑性变形 C. 线性变形 D. 硬变形 【答案】A 【解析】弹性变形是指外力撤去后能够自动恢复、变形随之消失的变形；塑性变形则是在外力撤去后仍有残余变形。题干所述符合弹性变形的定义。故选A。 7. 已知1、2、3、4为作用于刚体上的平面共点力系，其力矢关系如图所示为平行四边形，由此可知______（ ） A. 力系可合成为一个力偶； B. 力系可合成为一个力； C. 力系简化为一个力和一个力偶； D. 力系的合力为零，力系平衡。 【答案】A 【解析】根据力的平行四边形法则，图示力系可合成为一个力偶。 8. 拉伸试验时，如果在0a阶段卸载，试件变形（ ） A. 部分恢复 B. 完全恢复 C. 不能恢复 D. 不确定 【答案】B 【解析】0a阶段为弹性变形阶段 ，产生的变形为弹性变形。卸载后，试件变形完全恢复。 9. 关于轴向拉压杆件轴力的说法中，错误的是（ ） A. 拉压杆的内力只有轴力 B. 轴力的作用线与杆轴重合 C. 轴力是沿杆轴作用的外力 D. 轴力与杆的材料、横截面无关 【答案】C 【解析】轴向拉压杆的内力称为轴力，轴力作用线与杆件轴线重合，且其大小由截面一侧外力的代数和确定，与杆件材料和横截面尺寸本身无关。轴力是杆件内部的内力，不是沿杆轴作用的外力，因此C项说法错误。故选C。 10. 下图中,若将力P从B截面平移至C截面，则只有（ ） 不改变。 A. 每个截面上的轴力； B. 每个截面上的应力； C. 杆的总变形； D. 杆左端的约束反力。 【答案】D 11. 截面法求内力的步骤是（ ） A. 列、平、算、校 B. 选、截、列、算 C. 截、取、代、平 D. 截、取、平、校 【答案】C 【解析】用截面法求内力的步骤是: （1）截:沿需求内力的截面处，假想把构件截开； （2）取:取其中一部分为研究对象； （3）代:另一部分对研究对象的作用力，以截面上的未知内力来代替； （4）平:列出研究对象的平衡方程，确定未知内力的大小和方向。 12. 等截面直杆在两个外力的作用下发生压缩变形时，这对外力所具备的特点一定是等值的，并且（ ） A. 反向、共线 B. 方向相反，作用线与杆轴线重合 C. 方向相反，沿同一直线作用 D. 反向，过界面形心 【答案】B 【解析】杆件拉压变形的受力特点是：作用于直杆上外力的合力的作用线与直杆轴线重合。等截面直杆只受两个力作用产生压缩变形时，这两个力一定大小相等、方向相反，作用线在一条直线上，与杆件轴线重合。 13. 在材料力学中，关于内力的说法错误的是（ ） A. 内力是杆件变形的原因 B. 内力是由外力引起的 C. 内力总是成对出现 D. 内力的大小与外力无关 【答案】D 【解析】内力是构件内部各部分之间因外力作用而产生的相互作用力，通常通过截面法由外力平衡关系求得，因此内力大小与外力有关。B项“内力是由外力引起的”正确，D项“内力的大小与外力无关”错误。故选D。 14. 下面图中三种材料，______强度最高，______刚度最大，______塑性最好（ ） A. b、c、a B. c、a、b C. b、a、c D. a、b、c 【答案】D 【解析】拉伸曲线中，断裂前能承受的最高应力叫强度极限，它是材料强度的重要指标，图中a曲线强度极限最高，所以它的强度最大；拉伸曲线中，塑性材料oa段的斜率，叫拉压弹性模量，用E表示，它是反映材料刚度的指标，拉压弹性模量越大，刚度越大，图中b曲线oa段斜率最大，拉压弹性模量最大，所以b曲线刚度最大；拉伸曲线中，断裂时的线应变就是材料的伸长率，伸长率是衡量材料塑性的重要指标，图中c曲线伸长率最大，所以c曲线塑性最好。 15. 下列关于内力和外力关系的叙述，正确的是（ ） A. 内力的大小是一定的 B. 外力是由内力产生的 C. 内力可以随着外力的增大而无限增大 D. 内力随着外力的增大而增大，但当内力增大到一定限度时，杆件会发生损坏。 【答案】D 【解析】本题主要考核内力和外力的概念，外力：杆件以外物体对杆件的作用力称为外力；内力：杆件在外力的作用下产生的变形，由外力引起的杆件内部的相互作用力称为内力。 16. 拉压杆上的内力称为（ ） A. 轴力 B. 扭矩 C. 剪力 D. 弯矩 【答案】A 【解析】杆件发生轴向拉伸或压缩时，横截面上的内力沿杆件轴线方向作用，这种内力称为轴力。扭矩对应扭转，剪力对应剪切，弯矩对应弯曲。故选A。 17. 如图，AB 杆一端受力P 作用，杆内截面上的内力等于（ ） A. 0 B. P/2 C. P D. 2P 【答案】C 18. 两杆的材料相同，受轴向外力相同，直径不同，如，则两轴轴力（ ） A. 1/4 B. 1/8 C. 1 D. 8 【答案】C 【解析】轴力由杆件所受轴向外力及整体或局部平衡条件决定，与材料和截面直径大小无直接关系。两杆受轴向外力相同，因此两杆轴力相同，。故选C。 19. 轴向拉、压杆，由截面法求得同一截面的左右两部分的轴力，此两轴力大小相等而（ ） A. 方向相同，符号相同 B. 方向相反，符号相同 C. 方向相同，符号相反 D. 方向相反，符号相反 【答案】B 【解析】轴向拉、压杆，由截面法求得同一截面的左右两部分的轴力，此两轴力大小相等而方向相反，符号相同. 选B 20. 横截面上与杆件轴线共线的内力称为（ ） A. 扭矩 B. 弯矩 C. 轴力 D. 剪切力 【答案】C 【解析】轴力是作用线与杆件轴线重合、垂直于横截面的内力，通常出现在轴向拉伸或压缩杆件中。扭矩、弯矩和剪切力分别对应扭转、弯曲和剪切作用。故选C。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 直杆在受到集中力作用下的拉伸或压缩属于直杆的基本变形之一。（ ） 【答案】正确 【解析】直杆的基本变形包括轴向拉伸或压缩、剪切、扭转和弯曲。集中力若沿杆件轴线方向作用，可使直杆产生拉伸或压缩变形，因此属于直杆的基本变形之一。故判断为正确。 22. 拉伸与压缩的受力特点是外力或外力的合力沿着杆的轴线作用。（ ） 【答案】正确 【解析】拉伸与压缩的受力特点是外力或外力合力的作用线与杆件轴线重合，使杆件沿轴线方向被拉长或压短。题干表述符合轴向拉压的定义。故判断为正确。 23. 在下图中，若增大，和一定减小（ ） 【答案】错误 【解析】物体处于平衡状态时，三个力满足一定的平衡关系。当增大时，根据力的平衡条件，和的大小和方向可能会根据新的平衡要求重新调整，但不一定是减小，它们的变化取决于物体的约束条件和平衡方程。 24. 截面法求内力时，就是在需要求内力的地方截开（ ） 【答案】正确 【解析】截面法求内力的基本思路是在需要求内力的截面处假想把构件截开，取其中一部分为研究对象，用截面上的未知内力代替被截去部分的作用，再列平衡方程求解。因此题干说法正确。 25. 使用截面法求杆件的轴力，与杆件截面积的大小无关（ ） 【答案】正确 【解析】截面法求轴力时，轴力大小由截面一侧外力的代数和确定，与杆件截面积大小无关。截面积会影响应力计算，如，但不直接决定轴力。故判断为正确。 26. 杆件拉压变形时，截面上的内力是轴力，轴力必须与杆件的轴线重合。（ ） 【答案】正确 【解析】杆件拉压变形的受力特点是：作用于直杆上外力的合力的作用线与直杆轴线重合，内力是由外力引起的，所以内力也与杆件轴线重合，故称为轴力。 27. 在下图中，改变L的大小，圆球所受力系的类型也会改变（ ） 【答案】错误 【解析】无论L的大小如何改变，圆球受到的重力以及A、B两点的支持力始终在同一平面内且相互平行，力系类型始终是平面平行力系，所以该说法错误。 28. 杆件只受轴向拉压时，平行于杆件横截面上的内力必为零，垂直于杆件横截面上的内力可能为零，也可能不为零（ ） 【答案】正确 【解析】杆件只受轴向拉压时，横截面上的内力主要为垂直于横截面的轴力，平行于横截面的剪力为零。若所取截面处截面一侧外力代数和为零，则轴力可能为零；否则轴力不为零。故判断为正确。 29. 所谓内力即构件内部产生抵抗外力使构件变形的力。（ ） 【答案】正确 【解析】内力是构件内部各部分之间因外力作用而产生的相互作用力，其作用是抵抗外力引起的变形并维持构件平衡。题干表述符合内力的基本含义。故判断为正确。 30. 1kN/m＝1MPa。（ ） 【答案】错误 【解析】1N/m＝1MPa 三、填空题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 31. 使用截面法求内力时，首先需要在杆件上选择一个______，然后将杆件在此处______。 【答案】① 截面 ② 切断 【解析】截面法求内力时，应先在需要求内力的位置选取截面，再假想沿该截面把杆件切断，以便显露截面上的内力并列平衡方程求解。因此两空依次为“截面”“切断”。 32. 假想地把杆件截开，选取其中一段为研究对象，用于显示杆件内力的方法称为______。 【答案】截面法 【解析】通过假想把杆件在某一截面处截开，取其中一段作为研究对象，并用未知内力代替另一段对它的作用，再由平衡方程求内力的方法，称为截面法。 33. 杆件受到轴向拉伸或压缩时，截面上的内力称为-______；杆件受到剪切时，截面上的应力称为______。 【答案】① 轴力 ② 切应力 【解析】杆件受到轴向拉伸或压缩时，截面上的内力称为轴力；杆件受到剪切时，截面上的应力称为切应力。 34. 用截面法求杆件内力，其步骤为______、______、______、______。 【答案】① 截 ② 取 ③ 代 ④ 平 【解析】根据求杆件内力的步骤解答。 35. 拉压杆任一截面的轴力等于该截面一侧外力的代数和。截面以左向左的外力，或截面以右向右的外力，在截面上产生______的轴力；反之，则产生______的轴力。 【答案】① 正 ② 负 【解析】按常用轴力正负号规定，拉力为正、压力为负。截面以左向左的外力或截面以右向右的外力，会使截面产生拉伸趋势，因此轴力为正；相反方向会产生压缩趋势，因此轴力为负。 四、计算题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 36. 某低碳钢拉伸试样，直径为10mm，标长为50mm，屈服时应力为18840N，断裂前的最大拉力为35320N，拉断后将试样接起来，标距之间的长度为73mm，断口处截面直径为6.7mm。问该低碳钢的，，，各是多少？ 【答案】，。；；；。 【解析】先由原始直径求原始截面积，再用屈服载荷和最大载荷分别除以，得到屈服强度和抗拉强度。伸长率用拉断后标距长度与原标距长度之差除以原标距长度计算；断面收缩率用原截面积与断后最小截面积之差除以原截面积计算。因此结果为，，，。 37. 简易吊车如图所示。横梁AB采用22a工字钢，长6m，自重4kN，作用于梁的中点，最大载荷（电动葫芦和起吊工件的总重）FQ=10kN。试计算图示位置时拉杆B所受的拉力FT及销钉A的约束反力FA x、FA y。 【答案】①取AB梁为研究对象，画出其受力图如图所示： ②建立直角坐标系，列平衡方程： 代入数据，求解得：17.33kN 15kN 5.33kN 38. 一根阶梯形钢杆沿轴线受力，左端固定在墙上。杆上距左端 0.4 m 处有向右的外力 12 kN，距左端 0.9 m 处有向左的外力 5 kN，右端有向右的外力 8 kN。规定向右为正。 【答案】（1）固定端约束反力为 15 kN，方向向左。 （2）0 至 0.4 m 段轴力为 15 kN，受拉；0.4 至 0.9 m 段轴力为 3 kN，受拉；0.9 m 至右端段轴力为 8 kN，受拉。 【解析】（1）由整根杆轴向平衡，向右外力合计为 20 kN，向左外力为 5 kN，因此固定端应提供 15 kN 向左反力。 （2）按截面左侧受力平衡求轴力，各段内力分别抵抗左侧外力合力，结果均使截面两侧相互拉开，故三段均为拉力。 五、作图题（本大题共2小题，每题5分，共10分） 39. 画出下面图中AB杆的受力图。 （1） （2） （3） （4） （5） （6） （7） 【答案】（1） （2） （3） （4） （5） （6） （7） 40. 用截面法求内力的步骤： （1）______：沿需求内力的截面处，假想把构件截开； （2）______：取其中一部分为研究对象； （3）______：另一部分对研究对象的作用，以截面上的未知内力来代替； （4）______：列出研究对象的平衡方程，确定未知内力的大小和方向。 【答案】（1）截 （2）取 （3）代 （4）平 【解析】截面法求内力通常概括为“截、取、代、平”四步：先在需求内力的截面处假想截开；再取其中一部分为研究对象；然后用截面上的未知内力代替被截去部分对研究对象的作用；最后列平衡方程求出未知内力的大小和方向。因此各空依次为“截、取、代、平”。 六、识图题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 41. 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。 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 $ 重庆市（高职分类考试）机械加工类 《机械基础》（机工版·第三版） 受力图 单元过关卷 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2分，共40分） 1. 根据虎克定律，材料在弹性范围内的应力与应变的关系是什么（ ） A. 应力与应变之比为常数 B. 应力与应变之积为常数 C. 应力与应变无关 D. 应力与应变成反比 2. 直杆在受到外力作用时，若其横截面上的内力分布是非均匀的，这种变形称为（ ） A. 均匀变形 B. 非均匀变形 C. 弹性变形 D. 塑性变形 3. 下图中刚架中CB段正确的受力图应为（ ） A. 图A B. 图B C. 图C D. 图D 4. 强度指金属材料受到外力作用时抵抗______的能力，刚度是金属材料受到外力作用时抵抗______能力（ ） A. 破坏、变形 B. 变形、破坏 C. 拉伸、扭转 D. 剪切、挤压 5. 下列哪种变形属于直杆的基本变形之一（ ） A. 扭转变形 B. 剪切变形 C. 弯曲变形 D. 所有以上变形 6. 外力撤去后能自动消失的变形称为（ ） A. 弹性变形 B. 塑性变形 C. 线性变形 D. 硬变形 7. 已知1、2、3、4为作用于刚体上的平面共点力系，其力矢关系如图所示为平行四边形，由此可知______（ ） A. 力系可合成为一个力偶； B. 力系可合成为一个力； C. 力系简化为一个力和一个力偶； D. 力系的合力为零，力系平衡。 8. 拉伸试验时，如果在0a阶段卸载，试件变形（ ） A. 部分恢复 B. 完全恢复 C. 不能恢复 D. 不确定 9. 关于轴向拉压杆件轴力的说法中，错误的是（ ） A. 拉压杆的内力只有轴力 B. 轴力的作用线与杆轴重合 C. 轴力是沿杆轴作用的外力 D. 轴力与杆的材料、横截面无关 10. 下图中,若将力P从B截面平移至C截面，则只有（ ） 不改变。 A. 每个截面上的轴力； B. 每个截面上的应力； C. 杆的总变形； D. 杆左端的约束反力。 11. 截面法求内力的步骤是（ ） A. 列、平、算、校 B. 选、截、列、算 C. 截、取、代、平 D. 截、取、平、校 12. 等截面直杆在两个外力的作用下发生压缩变形时，这对外力所具备的特点一定是等值的，并且（ ） A. 反向、共线 B. 方向相反，作用线与杆轴线重合 C. 方向相反，沿同一直线作用 D. 反向，过界面形心 13. 在材料力学中，关于内力的说法错误的是（ ） A. 内力是杆件变形的原因 B. 内力是由外力引起的 C. 内力总是成对出现 D. 内力的大小与外力无关 14. 下面图中三种材料，______强度最高，______刚度最大，______塑性最好（ ） A. b、c、a B. c、a、b C. b、a、c D. a、b、c 15. 下列关于内力和外力关系的叙述，正确的是（ ） A. 内力的大小是一定的 B. 外力是由内力产生的 C. 内力可以随着外力的增大而无限增大 D. 内力随着外力的增大而增大，但当内力增大到一定限度时，杆件会发生损坏。 16. 拉压杆上的内力称为（ ） A. 轴力 B. 扭矩 C. 剪力 D. 弯矩 17. 如图，AB 杆一端受力P 作用，杆内截面上的内力等于（ ） A. 0 B. P/2 C. P D. 2P 18. 两杆的材料相同，受轴向外力相同，直径不同，如，则两轴轴力（ ） A. 1/4 B. 1/8 C. 1 D. 8 19. 轴向拉、压杆，由截面法求得同一截面的左右两部分的轴力，此两轴力大小相等而（ ） A. 方向相同，符号相同 B. 方向相反，符号相同 C. 方向相同，符号相反 D. 方向相反，符号相反 20. 横截面上与杆件轴线共线的内力称为（ ） A. 扭矩 B. 弯矩 C. 轴力 D. 剪切力 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 直杆在受到集中力作用下的拉伸或压缩属于直杆的基本变形之一。（ ） 22. 拉伸与压缩的受力特点是外力或外力的合力沿着杆的轴线作用。（ ） 23. 在下图中，若增大，和一定减小（ ） 24. 截面法求内力时，就是在需要求内力的地方截开（ ） 25. 使用截面法求杆件的轴力，与杆件截面积的大小无关（ ） 26. 杆件拉压变形时，截面上的内力是轴力，轴力必须与杆件的轴线重合。（ ） 27. 在下图中，改变L的大小，圆球所受力系的类型也会改变（ ） 28. 杆件只受轴向拉压时，平行于杆件横截面上的内力必为零，垂直于杆件横截面上的内力可能为零，也可能不为零（ ） 29. 所谓内力即构件内部产生抵抗外力使构件变形的力。（ ） 30. 1kN/m＝1MPa。（ ） 三、填空题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 31. 使用截面法求内力时，首先需要在杆件上选择一个______，然后将杆件在此处______。 32. 假想地把杆件截开，选取其中一段为研究对象，用于显示杆件内力的方法称为______。 33. 杆件受到轴向拉伸或压缩时，截面上的内力称为-______；杆件受到剪切时，截面上的应力称为______。 34. 用截面法求杆件内力，其步骤为______、______、______、______。 35. 拉压杆任一截面的轴力等于该截面一侧外力的代数和。截面以左向左的外力，或截面以右向右的外力，在截面上产生______的轴力；反之，则产生______的轴力。 四、计算题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 36. 某低碳钢拉伸试样，直径为10mm，标长为50mm，屈服时应力为18840N，断裂前的最大拉力为35320N，拉断后将试样接起来，标距之间的长度为73mm，断口处截面直径为6.7mm。问该低碳钢的，，，各是多少？ 37. 简易吊车如图所示。横梁AB采用22a工字钢，长6m，自重4kN，作用于梁的中点，最大载荷（电动葫芦和起吊工件的总重）FQ=10kN。试计算图示位置时拉杆B所受的拉力FT及销钉A的约束反力FA x、FA y。 38. 一根阶梯形钢杆沿轴线受力，左端固定在墙上。杆上距左端 0.4 m 处有向右的外力 12 kN，距左端 0.9 m 处有向左的外力 5 kN，右端有向右的外力 8 kN。规定向右为正。 五、作图题（本大题共2小题，每题5分，共10分） 39. 画出下面图中AB杆的受力图。 （1） （2） （3） （4） （5） （6） （7） 40. 用截面法求内力的步骤： （1）______：沿需求内力的截面处，假想把构件截开； （2）______：取其中一部分为研究对象； （3）______：另一部分对研究对象的作用，以截面上的未知内力来代替； （4）______：列出研究对象的平衡方程，确定未知内力的大小和方向。 六、识图题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 41. 画出下面图中AB杆的受力图。 （1） （2） （3） 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 $