第1卷 力和受力图 江苏省（职教高考）《土木工程力学基础》（高教版） 单元过关卷

江苏省（职教高考）建筑类 《土木工程力学基础》（高教版） 力和受力图 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. 改变力的三要素中的一个，力对物体作用效果（ ） A. 保持不变 B. 不一定改变 C. 一定改变 D. 不确定 【答案】C 【解析】力的三要素（大小、方向、作用点）中任意一个改变，力对物体的作用效果必然改变。 2. 土木工程中，什么是荷载（ ） A. 建筑物自重 B. 建筑物内部装饰 C. 建筑物外部广告牌 D. 建筑物内部家具 【答案】A 【解析】荷载是指作用在结构上的力，包括自重、活荷载、风荷载、雪荷载等，其中建筑物自重是最基本的荷载之一。 3. 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。 4. 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。 5. 在绘制构件受力图时，关于力的表示方法，正确的是（ ） A. 用箭线表示力的方向和作用点 B. 用阴影表示力的大小和方向 C. 用编号表示力的材料和形状 D. 用虚线表示力的温度和湿度 【答案】A 【解析】受力图中通常用带箭头的线段表示力，箭头表示力的方向，线段所在位置反映力的作用线，起点或作用位置反映作用点。其他选项把材料、形状或环境因素作为力的表示内容，均不符合受力图的基本画法。 6. 平面上的一个力可以通过两个不同方向的力的矢量合成得到，这体现了力的（ ） A. 矢量和 B. 平行性 C. 分解性 D. 质量 【答案】C 【解析】力可以分解成不同方向的矢量。 7. 下图支座属于（ ） A. 辊轴支座 B. 链杆约束 C. 固定铰支座 D. 光滑铰链约束 【答案】C 【解析】将构件用圆柱形销钉与支座连接，并将支座固定在支承物上，就构成了固定铰支座。 8. 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。 9. 一个物体静止放在水平地面上，绘制该物体的受力图时，一般应画出的两个力是（ ） A. 重力和地面对物体的支持力 B. 拉力和物体对地面的压力 C. 摩擦力和物体受到的拉力 D. 支持力和物体对地面的压力 【答案】A 【解析】受力图只画研究对象所受的外力。静止在水平地面上的物体受到竖直向下的重力和地面对它竖直向上的支持力；物体对地面的压力是物体施加给地面的力，不应画在该物体的受力图中。 10. 如题图所示结构受力F作用（力的作用线与杆BC的轴线重合），杆重不计，则A支座约束力的大小为（ ） A. F/2 B. C. D. 0 【答案】D 11. 物体的平衡是指物体相对于地球处于______状态。（ ） A. 静止 B. 静止或作匀速直线运动 C. 加速运动 D. 减速运动 【答案】B 【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。 12. 若刚体在三个力作用下处于平衡，则此三个力的作用线必（ ） A. 在同一平面内，且必互相平行 B. 在同一平面内，且必汇交于一点 C. 不在同一平面内，可能互相平行，也可能汇交于一点 D. 在同一平面内，可能互相平行，也可能汇交于一点 【答案】D 【解析】刚体在三个力作用下处于平衡时，若三力不平行，则三力的作用线必须在同一平面内并汇交于一点；若三力互相平行，也可能使刚体保持平衡。因此三力作用线必在同一平面内，可能互相平行，也可能汇交于一点。故选 D。 13. 用光滑铰链连接的杆件，在绘制杆件受力图时，铰链约束反力通常应表示为（ ） A. 沿杆轴方向的一个拉力 B. 互相垂直的两个分力 C. 固定端处的一个力矩 D. 接触面上的一个摩擦力 【答案】B 【解析】光滑铰链能限制构件在平面内两个方向的移动，但不能限制转动，因此其约束反力一般分解为互相垂直的两个分力表示。固定端力矩属于固定端约束特征，摩擦力则与光滑铰链条件不符。 14. 在如图所示的结构体系上，作用有两个大小相等、方向相反的力F，A支座的约束反力方向一定是（ ） A. 右下方 B. 左上方 C. 右下方 D. 左上方 【答案】B 15. 一个物体受到两个力，一个向东，一个向南，合力的方向将是（ ） A. 东南方向 B. 东北方向 C. 西南方向 D. 西北方向 【答案】B 【解析】向东和向南的力合成会指向东北方向。 16. 物体在外力作用下保持平衡，下列说法错误的是（ ） A. 在大小相等，方向相反且沿同一直线作用的两个外力作用下必平衡 B. 在作用力与反作用力作用下必平衡 C. 物体作匀速直线运动必平衡 D. 物体处于静止状态下必平衡 【答案】B 【解析】平衡力作用在同一物体上使物体平衡，作用力与反作用力分别作用在两个物体上，不能使物体平衡，A、C、D 选项关于平衡状态的描述正确。 17. 如图所示AB杆在力P作用下而平衡，欲使A支座处约束反力的作用线与AB杆成30°角，则斜面倾角α应为（ ） A. 0° B. 30° C. 45° D. 60° 【答案】D 18. 若要将作用力沿其作用线移动到其他点而不改变它的作用，则其移动范围（ ） A. 必须在同一刚体内 B. 可以在不同刚体上 C. 可以在同一刚体系内 D. 可以在同一个变形体内 【答案】A 【解析】根据力的可传性原理，力只能在同一刚体内沿其作用线移动而不改变对刚体的作用效果，B、C、D选项错误，A选项正确。 19. 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。 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. 如果两个力大小相等、方向相反，它们一定是平衡力。（ ） 【答案】错误 【解析】两个力要成为平衡力，除了大小相等、方向相反外，还必须作用在同一直线上、作用在同一个物体上。 22. 力对物体的作用效果与力在物体上的作用点无关。（ ） 【答案】错误 【解析】力对物体的作用效果还与力在物体上的作用点有关。用同样大小和方向的推力推木块，如推力作用点较低，木块将向前移动；如推力作用点较高，木块将翻倒。 23. 作用在物体上的力可以沿作用线移动，对物体的作用效果不变。（ ） 【答案】错误 【解析】力沿作用线移动而对物体外部运动效果不变，是针对刚体而言的力的可传性原理。题干只说“物体”，未限定为刚体；对于可变形物体，力的作用点改变可能会改变物体的变形等作用效果。因此该说法不严密，判断为错误。 24. 若一个物体受到多个力的作用，且合力不为零，则该物体一定在做匀速直线运动。 （ ） 【答案】错误 【解析】合力为零是物体静止或以匀速直线运动的必要条件，而不是合力不为零。 25. 静力学公理中，二力平衡公理和加减平衡力系公理适用于不考虑变形的物体。（ ） 【答案】正确 【解析】在静力学中，我们通常假定物体是刚体，即它们不会因为受到外力而发生形变。二力平衡公理指的是如果一个物体仅受到两个大小相等、方向相反、作用线相同的力，那么这两个力互相抵消，物体将处于平衡状态。加减平衡力系公理则指出，一个物体所受的力可以进行合成与分解，合成的力系如果能够使物体保持平衡，那么其中的各个分力也能分别保持物体平衡。这些公理是基于理想化的假设，即物体是理想的刚体。因此，这些静力学公理适用于不考虑变形的物体。 26. 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。 27. 力在合成时，分别采用平行四边形法则和采用多边形法则，力的合成结果是相同的。（ ） 【答案】正确 【解析】两种法则都是力的合成方法，最终合成结果一致。 28. 链杆约束与固定铰支座约束性能相同。（ ） 【答案】错误 【解析】链杆约束只限制沿自身轴线方向移动，固定铰支座限制两个方向移动，性能不同。 29. 约束对被约束物体运动的阻碍作用，称为支座反力。（ ） 【答案】错误 【解析】约束对被约束物体运动的阻碍作用叫约束反力，支座反力是约束反力中特定类型，不能等同。 30. 光滑接触面约束反力作用在接触点处，方向沿公法线，背离受力物体。（ ） 【答案】错误 【解析】方向沿公法线，指向受力物体为压力。 三、填空题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 31. 当一个物体受到多个力的作用时，这些力的合力可以通过将它们的______相加得到。 【答案】矢量 【解析】合力是各个力的矢量和，可以通过将各个力的矢量相加来求得。 32. 力的平移定理与______一样，是力学分析常用的手段。 【答案】力的可传性原理 【解析】力的可传性原理说明作用在刚体上的力可沿其作用线移动而不改变对刚体的外效应；力的平移定理说明把力平移到另一点时，必须附加一个力偶。二者都常用于力学分析和力系简化。因此空格应填“力的可传性原理”。 33. 如图所示重量为G的小球，用绳子悬挂在天花板上，其中______和______是二力平衡，______ 和______是作用力和反作用力。 【答案】① 小球的重力 ② 绳子对小球的拉力 ③ 绳子对小球的拉力 ④ 小球对绳子的拉力 34. 加减平衡力系公理对物体而言、该物体的______效果成立。 【答案】外 【解析】加减平衡力系公理对物体而言、该物体的外效果成立。 35. 一个在竖直平面内的构件，受到固定铰支座和可动铰支座约束，固定铰支座有______个未知约束反力，可动铰支座有______个未知约束反力，总共______个未知约束反力。 【答案】① 2 ② 1 ③ 3 【解析】分别确定两种支座未知约束反力个数并求和。 四、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 36. 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】力对物体的作用效果取决于力的三要素：大小、方向和作用点。大小不同，产生的变形或运动状态改变程度不同；方向不同，物体运动或转动趋势不同；作用点不同，尤其对转动效果影响明显。因此答案能分别说明三要素，并用拉弹簧、推桌子、推门等例子说明其对作用效果的影响，表述正确。 37. 对下图进行受力分析。 【答案】斜杆受重力竖直向下，左侧墙面处受水平向右支持力和竖直向上摩擦力，底部横杆受压力，横杆两端受墙面水平方向约束反力。 38. 简述作用力与反作用力和二力平衡公理的本质区别。 【答案】作用力与反作用力分别作用在两个不同的物体上； 而二力平衡公理中的两个力则作用在同一个物体上，它们是平衡力。 【解析】作用力与反作用力是相互作用的两个物体之间同时产生的一对力，它们大小相等、方向相反、作用线相同，但分别作用在两个不同物体上，因此不能相互抵消。二力平衡公理中的两个力作用在同一个刚体上，且大小相等、方向相反、作用在同一直线上，它们对该物体的合效应为零，使物体保持平衡。两者本质区别在于受力物体不同：作用力与反作用力作用于两个物体，二力平衡中的两个力作用于同一物体。 五、计算题（本大题共2小题，每题4分，共8分） 39. 刚架AB上受一力偶的作用，其力偶矩M为已知。求支座A和B的约束力。 【答案】AB 受力偶矩M 作用，则支座A.B处约束力必构成一反向平衡力偶，大小等于M,如图。 所以： = M =·a 从而： ==M/a （方向如图所示） 40. 施工现场用两根钢索共同吊起一块重为 12 kN 的预制板。两根钢索与竖直方向的夹角均为 30°，且预制板处于静止状态。若两根钢索受力相同，求每根钢索的拉力大小。 【答案】设每根钢索拉力为 T。由竖直方向平衡得： 每根钢索的拉力约为 6.93 kN。 【解析】预制板静止时合力为零，两根钢索水平方向分力相互抵消，竖直方向分力之和等于重力，因此按竖直方向平衡方程求解。 六、作图题（本大题共2小题，每题5分，共10分） 41. 二直杆AC与BC在C点用光滑铰链连接，二杆的D点和E点之间用绳索，相连。A处为固定铰链支座，B端放置在光滑水平面上。AC杆的中点作用有集中力其作用线垂直于AC杆。不计二杆自身重量。试：分别画出结构整体以及AC杆和BC杆的受力图。 【答案】1.整体结构受力图： 以整体为研究对象，解除A、B两处的约束，得到隔离体。 作用在整体的外力有：主动力-Fp，约束力-固定铰支座A处的约束力；B处光滑接触面的约束力。 画整体受力图时，铰链C处以及绳索两端D、E二处的约束都没有解除，这些部分的约束力，都是各相连接部分的相互作用力，这些力对于整体结构而言是内力，因而都不会显示出来，所以不应该画在整体的受力图上。 2.AC杆的受力图： 以AC杆为研究对象，解除A、C、D三处的约束，得到其隔离体。作用在AC杆上的主动力为Fp。约束力有：固定铰支座A处的约束力；铰链C处约束力，D处绳索的约束力为拉力。于是，可以画出AC杆的受力图。 3.BC杆的受力图 以BC杆为研究对象，解除B、C、E三处的约束，得到其隔离体。作用在BC杆上的力有：光滑接触面B处的约束力；E处绳索的约束力为拉力，与作用在AC杆上D处约束力大小相等、方向相反；C处约束力与作用在AC杆上C处约束力大小相等、方向相反，互为作用力与反作用力。 【解析】查阅教材 42. 图示结构，不计各杆自重。若P=50kN，求托架A、B处的约束反力。 【答案】画出受力分析图如下： 列平衡方程： 由得 由得 由得 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 $ 江苏省（职教高考）建筑类 《土木工程力学基础》（高教版） 力和受力图 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. 改变力的三要素中的一个，力对物体作用效果（ ） A. 保持不变 B. 不一定改变 C. 一定改变 D. 不确定 2. 土木工程中，什么是荷载（ ） A. 建筑物自重 B. 建筑物内部装饰 C. 建筑物外部广告牌 D. 建筑物内部家具 3. 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 4. 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 5. 在绘制构件受力图时，关于力的表示方法，正确的是（ ） A. 用箭线表示力的方向和作用点 B. 用阴影表示力的大小和方向 C. 用编号表示力的材料和形状 D. 用虚线表示力的温度和湿度 6. 平面上的一个力可以通过两个不同方向的力的矢量合成得到，这体现了力的（ ） A. 矢量和 B. 平行性 C. 分解性 D. 质量 7. 下图支座属于（ ） A. 辊轴支座 B. 链杆约束 C. 固定铰支座 D. 光滑铰链约束 8. 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 9. 一个物体静止放在水平地面上，绘制该物体的受力图时，一般应画出的两个力是（ ） A. 重力和地面对物体的支持力 B. 拉力和物体对地面的压力 C. 摩擦力和物体受到的拉力 D. 支持力和物体对地面的压力 10. 如题图所示结构受力F作用（力的作用线与杆BC的轴线重合），杆重不计，则A支座约束力的大小为（ ） A. F/2 B. C. D. 0 11. 物体的平衡是指物体相对于地球处于______状态。（ ） A. 静止 B. 静止或作匀速直线运动 C. 加速运动 D. 减速运动 12. 若刚体在三个力作用下处于平衡，则此三个力的作用线必（ ） A. 在同一平面内，且必互相平行 B. 在同一平面内，且必汇交于一点 C. 不在同一平面内，可能互相平行，也可能汇交于一点 D. 在同一平面内，可能互相平行，也可能汇交于一点 13. 用光滑铰链连接的杆件，在绘制杆件受力图时，铰链约束反力通常应表示为（ ） A. 沿杆轴方向的一个拉力 B. 互相垂直的两个分力 C. 固定端处的一个力矩 D. 接触面上的一个摩擦力 14. 在如图所示的结构体系上，作用有两个大小相等、方向相反的力F，A支座的约束反力方向一定是（ ） A. 右下方 B. 左上方 C. 右下方 D. 左上方 15. 一个物体受到两个力，一个向东，一个向南，合力的方向将是（ ） A. 东南方向 B. 东北方向 C. 西南方向 D. 西北方向 16. 物体在外力作用下保持平衡，下列说法错误的是（ ） A. 在大小相等，方向相反且沿同一直线作用的两个外力作用下必平衡 B. 在作用力与反作用力作用下必平衡 C. 物体作匀速直线运动必平衡 D. 物体处于静止状态下必平衡 17. 如图所示AB杆在力P作用下而平衡，欲使A支座处约束反力的作用线与AB杆成30°角，则斜面倾角α应为（ ） A. 0° B. 30° C. 45° D. 60° 18. 若要将作用力沿其作用线移动到其他点而不改变它的作用，则其移动范围（ ） A. 必须在同一刚体内 B. 可以在不同刚体上 C. 可以在同一刚体系内 D. 可以在同一个变形体内 19. 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 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. 如果两个力大小相等、方向相反，它们一定是平衡力。（ ） 22. 力对物体的作用效果与力在物体上的作用点无关。（ ） 23. 作用在物体上的力可以沿作用线移动，对物体的作用效果不变。（ ） 24. 若一个物体受到多个力的作用，且合力不为零，则该物体一定在做匀速直线运动。 （ ） 25. 静力学公理中，二力平衡公理和加减平衡力系公理适用于不考虑变形的物体。（ ） 26. 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。（ ） 27. 力在合成时，分别采用平行四边形法则和采用多边形法则，力的合成结果是相同的。（ ） 28. 链杆约束与固定铰支座约束性能相同。（ ） 29. 约束对被约束物体运动的阻碍作用，称为支座反力。（ ） 30. 光滑接触面约束反力作用在接触点处，方向沿公法线，背离受力物体。（ ） 三、填空题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 31. 当一个物体受到多个力的作用时，这些力的合力可以通过将它们的______相加得到。 32. 力的平移定理与______一样，是力学分析常用的手段。 33. 如图所示重量为G的小球，用绳子悬挂在天花板上，其中______和______是二力平衡，______ 和______是作用力和反作用力。 34. 加减平衡力系公理对物体而言、该物体的______效果成立。 35. 一个在竖直平面内的构件，受到固定铰支座和可动铰支座约束，固定铰支座有______个未知约束反力，可动铰支座有______个未知约束反力，总共______个未知约束反力。 四、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 36. 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。 37. 对下图进行受力分析。 38. 简述作用力与反作用力和二力平衡公理的本质区别。 五、计算题（本大题共2小题，每题4分，共8分） 39. 刚架AB上受一力偶的作用，其力偶矩M为已知。求支座A和B的约束力。 40. 施工现场用两根钢索共同吊起一块重为 12 kN 的预制板。两根钢索与竖直方向的夹角均为 30°，且预制板处于静止状态。若两根钢索受力相同，求每根钢索的拉力大小。 六、作图题（本大题共2小题，每题5分，共10分） 41. 二直杆AC与BC在C点用光滑铰链连接，二杆的D点和E点之间用绳索，相连。A处为固定铰链支座，B端放置在光滑水平面上。AC杆的中点作用有集中力其作用线垂直于AC杆。不计二杆自身重量。试：分别画出结构整体以及AC杆和BC杆的受力图。 42. 图示结构，不计各杆自重。若P=50kN，求托架A、B处的约束反力。 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 $