第1卷 力和受力图 河南省（对口招生）《土木工程力学基础》（高教版·河南版） 单元过关卷

河南省（对口招生）建筑类 《土木工程力学基础》（高教版·河南版） 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3分，共60分） 1. 有作用于同一点的两个力，其大小分别为 6N 和 4N，今通过分析可知，无论两个力的方向如何，它们的合力大小都不可能是（ ） A. 4N B. 6N C. 10N D. 1N 【答案】D 【解析】有作用于同一点的两个力，其大小分别为6N和4N，今通过分析可知，无论两个力的方向如何，它们的合力大小都不可能是1N。 2. 一辆汽车在道路上行驶，它受到的摩擦力主要是（ ） A. 向前的 B. 向后的 C. 垂直向上的 D. 垂直向下的 【答案】B 【解析】摩擦力的方向与运动方向相反，所以是向后的。 3. 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） 4. 平面内三个共点力的大小分别为3N、9N和6N，它们的合力的最大值和最小值分别（ ） A. 24N和3N B. 18N和0N C. 6N和6N D. 12N和9N 【答案】B 【解析】平面内三个共点力的大小分别为3N、9N和6N，它们的合力的最大值和最小值分别为18N和0。 5. 一个质量为4kg的物体放在一个水平桌面上，受到一个水平方向的合力为10N，摩擦系数为0.3。如果物体开始移动，移动时的加速度是多少（ ） A. 3 m/ B. 2 m/ C. 4 m/ D. 5 m/ 【答案】B 【解析】利用摩擦力的大小计算物体的加速度。选择B。 6. 一个力可以通过哪种方式分解为多个力（ ） A. 平行四边形法则 B. 三角形法则 C. 反向法则 D. 分解法则 【答案】D 【解析】分解法则是将一个力拆解成多个力的方法，常用于分析力的作用效果。 7. 如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点 M、N处受力的方向，下列说法正确的是（ ） A. M 处受到的支持力竖直向上 B. N处受到的支持力竖直向上 C. M处受到的静摩擦力沿MN方向 D. N处受到的静摩擦力沿水平方向 【答案】A 【解析】水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点 M、N处受力的方向，下列说法正确的是M 处受到的支持力竖直向上 8. 对光滑水平面上的木块进行受力分析时，水平面对木块的约束反力方向应为（ ） A. 沿接触面水平向左 B. 沿接触面水平向右 C. 垂直接触面向上 D. 垂直接触面向下 【答案】C 【解析】光滑接触面不能提供摩擦力，只能提供垂直接触面的支持反力。木块在水平面上时，水平面对木块的约束反力应垂直接触面向上。 9. 某仓库地面承受货物重量，当货物均匀摆放时，对地面的荷载可看作（ ） A. 均布面荷载、静荷载、活荷载 B. 均布线荷载、动荷载、活荷载 C. 非均布面荷载、静荷载、恒载 D. 非均布线荷载、动荷载、恒载 【答案】A 【解析】货物均匀摆放，对地面是均布面荷载；货物重量缓慢作用是静荷载；货物不是仓库固定组成部分是活荷载。 10. 图中圆球处于平衡状态，则作用在 B的约束反力的作用线及方向 （ ） A. 沿BC方向，指向球体 B. 沿BC方向，背离球体 C. 沿B的公切线方向，指向球体 D. 沿B的公切线方向，背离球体 【答案】A 【解析】A：沿 BC 方向（公法线），指向球体（限制球体向 B 方向的运动趋势），符合光滑接触面约束反力的规律。 B：方向背离球体，错误，约束反力应指向被约束物体。 C/D：沿公切线方向，错误，光滑接触面约束反力沿公法线而非公切线。 11. 一块砖在桌面上静止，如果向上施加一个向下的力，砖的运动状态将会（ ） A. 向上运动 B. 向下运动 C. 保持静止 D. 左右摆动 【答案】B 【解析】施加向下的力会改变砖的合力方向，导致向下运动。 12. 下列关于“力”的说法正确的是（ ） A. 合力必定大于分力 B. 力必定不可能脱离实际物体而单独存在 C. 力可以单独出现 D. 作用在平屋顶上的力都是均布荷载 【答案】B 【解析】力是物体间的相互作用，不能脱离施力物体和受力物体而单独存在，所以B正确。合力与分力的大小关系不固定，合力可能大于、等于或小于某一分力，A错误；力不能单独出现，C错误；作用在平屋顶上的力不一定都是均布荷载，也可能有集中荷载等，D错误。 13. 一个平衡的物体系统，其重心一般位于（ ） A. 物体的中心点 B. 物体的表面 C. 所有质点的几何中心 D. 所有力的合力矢量所通过的点 【答案】C 【解析】重心是物体质量均匀分布时的几何中心点，选项 C 正确。 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（ ）（需提供完整结构图、支座形式及力F的作用位置） A. 右下方 B. 左上方 C. 右下方 D. 左上方 【答案】A 15. 作用在物体上的两个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上符合（ ） A. 刚化原理 B. 二力平衡原理 C. 加减平衡定理 D. 作用力与反作用力原理 【答案】B 【解析】作用在同一个物体上的两个力，使该物体处于平衡状态的条件是：这两个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。这就是二力平衡公理。 16. ____是将两个刚片以整体连接的方式进行连接，两个刚片之间不发生任何相对运动，也即构成了一个更大的刚片。（ ） A. 铰连接 B. 链杆连接 C. 柔性连接 D. 刚性连接 【答案】D 【解析】刚性连接能使两个刚片成为一个整体，不发生相对运动，形成更大刚片，其他连接方式不能达到这种效果。 17. 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。 18. 下列哪种约束与可动铰支座约束性能相似（ ） A. 柔体约束 B. 固定铰支座 C. 链杆 D. 固定端支座 【答案】C 【解析】可动铰支座限制物体垂直于支承面方向移动，链杆限制物体沿链杆轴线方向移动，二者约束性能相似。 19. 如果一个物体受到偶发约束，它可能受到哪种类型的约束力（ ） A. 惯性力 B. 弹簧力 C. 摩擦力 D. 偶发力 【答案】D 【解析】偶发约束会导致物体受到偶发力的约束。 20. 下列关于约束的说法中，正确的是（ ） A. 横梁支承在砖墙上，砖墙对横梁的约束可看成可动铰支座 B. 柱子与杯型基础之间用沥青麻丝填充，杯型基础可看成固定端支座 C. 厂房的屋架与柱子通过预埋件焊接，柱子对屋架的约束可看成固定端支座 D. 阳台的挑梁嵌入墙身(柱)的一端就是固定铰支座 【答案】C 【解析】横梁支承在砖墙上，砖墙对横梁约束一般看成固定铰支座；柱子与杯型基础用沥青麻丝填充，杯型基础可看成可动铰支座；厂房屋架与柱子预埋件焊接，柱子对屋架约束类似固定端支座，限制移动和转动；阳台挑梁嵌入墙身一端是固定端支座。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 力不能脱离物体而单独存在。（ ） 【答案】正确 【解析】力作用在物体上。 22. 物体发生弹性形变就一定会产生弹力。（ ） 【答案】正确 【解析】弹性形变是产生弹力的必要条件，物体发生弹性形变就会产生弹力。 23. 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。 24. 作用在物体上的力系，如果合力为零，则该力系一定平衡。（ ） 【答案】错误 【解析】除了合力为零，还需要合力矩为零，力系才能平衡。 25. 刚体是客观存在的，无论施加多大的力，它的形状和大小始终保持不变。（ ） 【答案】错误 【解析】刚体是工程力学中的理想化模型，并非客观存在的真实物体。真实物体在外力作用下都会产生不同程度的变形，只是在某些问题中变形很小，可以忽略不计，才将其抽象为刚体。因此“无论施加多大的力，它的形状和大小始终保持不变”的说法错误。 26. 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】力沿作用线移动而不改变对物体外部运动或平衡效果，是刚体受力的可传性原理。该结论只适用于刚体；对于变形体，力的作用点改变后会影响物体的内力和变形效果。题干只说“物体”，未限定为刚体，因此说法不严密，判断为错误。 27. 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。 28. 一个刚体受到三个力的作用而处于静止状态，那么这三个力一定是共点力。（ ） 【答案】错误 【解析】刚体受三个力作用而平衡时，若这三个力不平行，则三力的作用线必须汇交于一点；但若三个力互相平行，也可以满足平衡条件，此时它们不是共点力。因此“三个力一定是共点力”的说法过于绝对，判断为错误。 29. 已知一物体受到光滑接触面约束和柔体约束，画受力图时，光滑接触面约束反力方向可以随意画。（ ） 【答案】错误 【解析】光滑接触面约束反力沿接触面公法线指向被约束物体，方向确定。 30. 若物体受到三个约束反力作用，且这三个约束反力的作用线汇交于一点，则物体一定处于平衡状态。（ ） 【答案】错误 【解析】物体平衡需满足力系的平衡条件，仅三力作用线汇交一点不能判定物体一定平衡。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 土木工程中荷载是什么意思？ 【答案】在土木工程中，荷载指的是作用在结构上的力或压力，包括自重荷载、活荷载、风荷载、雪荷载、地震荷载等。设计结构时必须考虑这些荷载，以确保结构的安全性和稳定性。 【解析】荷载是结构或构件所承受的外部作用，是受力分析和结构设计的基本依据。它既包括结构自身重量形成的恒载，也包括人员、设备、车辆等形成的活荷载，还包括风、雪、地震等环境作用。进行结构设计时，必须按规定考虑各种荷载及其组合，以保证结构的强度、刚度和稳定性满足安全要求。 32. 对下图进行受力分析。（需提供完整图示，标明构件、接触面、支座或连接形式及外力） 【答案】无法确定（需根据完整图示进行受力分析） 【解析】受力分析必须以具体图示为依据。一般步骤是：先明确研究对象，再解除约束并用相应约束反力代替约束；重力通常竖直向下作用于物体重心，光滑接触面的支持力沿接触面法线方向，粗糙接触面除法向反力外还可能有沿接触面的摩擦力，铰支座通常提供两个互相垂直的约束反力，二力杆的受力沿杆轴线方向。由于本题缺少图示，不能唯一确定各力的方向、作用点及是否存在摩擦。 33. 解释什么是二力平衡公理，并给出其四个条件。 【答案】二力平衡公理是指作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一条直线上的两个力称为一对平衡力。这四个条件分别是：作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。 【解析】二力平衡公理说明：一个刚体只受两个力作用而保持平衡时，这两个力必须作用在同一物体上，且大小相等、方向相反、作用线在同一直线上。若不满足其中任一条件，物体就可能产生平动或转动，不能保持二力平衡状态。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 画出简支梁AB的受力图。（需提供梁上的具体荷载图或说明荷载大小、方向和作用位置） 【答案】简支梁AB的受力图应表示为：将支座约束去掉，A端铰支座用水平约束反力Ax和竖向约束反力A_y代替，B端滚动支座用竖向约束反力By代替；同时在梁上保留题图给出的全部外荷载，并标明其大小、方向和作用位置。 【解析】画简支梁受力图时，应先把梁作为研究对象单独取出，再用约束反力代替支座约束。通常A端铰支座可提供两个反力Ax、Ay，B端滚动支座只提供垂直于支承面的反力，若支承面水平则为竖向反力By。除此之外，梁上原有的集中力、均布荷载、力偶等外荷载均应按原方向和作用位置画出。若题干未提供具体荷载图，则不能得到唯一的受力图。 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）建筑类 《土木工程力学基础》（高教版·河南版） 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3分，共60分） 1. 有作用于同一点的两个力，其大小分别为 6N 和 4N，今通过分析可知，无论两个力的方向如何，它们的合力大小都不可能是（ ） A. 4N B. 6N C. 10N D. 1N 2. 一辆汽车在道路上行驶，它受到的摩擦力主要是（ ） A. 向前的 B. 向后的 C. 垂直向上的 D. 垂直向下的 3. 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 4. 平面内三个共点力的大小分别为3N、9N和6N，它们的合力的最大值和最小值分别（ ） A. 24N和3N B. 18N和0N C. 6N和6N D. 12N和9N 5. 一个质量为4kg的物体放在一个水平桌面上，受到一个水平方向的合力为10N，摩擦系数为0.3。如果物体开始移动，移动时的加速度是多少（ ） A. 3 m/ B. 2 m/ C. 4 m/ D. 5 m/ 6. 一个力可以通过哪种方式分解为多个力（ ） A. 平行四边形法则 B. 三角形法则 C. 反向法则 D. 分解法则 7. 如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点 M、N处受力的方向，下列说法正确的是（ ） A. M 处受到的支持力竖直向上 B. N处受到的支持力竖直向上 C. M处受到的静摩擦力沿MN方向 D. N处受到的静摩擦力沿水平方向 8. 对光滑水平面上的木块进行受力分析时，水平面对木块的约束反力方向应为（ ） A. 沿接触面水平向左 B. 沿接触面水平向右 C. 垂直接触面向上 D. 垂直接触面向下 9. 某仓库地面承受货物重量，当货物均匀摆放时，对地面的荷载可看作（ ） A. 均布面荷载、静荷载、活荷载 B. 均布线荷载、动荷载、活荷载 C. 非均布面荷载、静荷载、恒载 D. 非均布线荷载、动荷载、恒载 10. 图中圆球处于平衡状态，则作用在 B的约束反力的作用线及方向 （ ） A. 沿BC方向，指向球体 B. 沿BC方向，背离球体 C. 沿B的公切线方向，指向球体 D. 沿B的公切线方向，背离球体 11. 一块砖在桌面上静止，如果向上施加一个向下的力，砖的运动状态将会（ ） A. 向上运动 B. 向下运动 C. 保持静止 D. 左右摆动 12. 下列关于“力”的说法正确的是（ ） A. 合力必定大于分力 B. 力必定不可能脱离实际物体而单独存在 C. 力可以单独出现 D. 作用在平屋顶上的力都是均布荷载 13. 一个平衡的物体系统，其重心一般位于（ ） A. 物体的中心点 B. 物体的表面 C. 所有质点的几何中心 D. 所有力的合力矢量所通过的点 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（ ）（需提供完整结构图、支座形式及力F的作用位置） A. 右下方 B. 左上方 C. 右下方 D. 左上方 15. 作用在物体上的两个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上符合（ ） A. 刚化原理 B. 二力平衡原理 C. 加减平衡定理 D. 作用力与反作用力原理 16. ____是将两个刚片以整体连接的方式进行连接，两个刚片之间不发生任何相对运动，也即构成了一个更大的刚片。（ ） A. 铰连接 B. 链杆连接 C. 柔性连接 D. 刚性连接 17. 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 18. 下列哪种约束与可动铰支座约束性能相似（ ） A. 柔体约束 B. 固定铰支座 C. 链杆 D. 固定端支座 19. 如果一个物体受到偶发约束，它可能受到哪种类型的约束力（ ） A. 惯性力 B. 弹簧力 C. 摩擦力 D. 偶发力 20. 下列关于约束的说法中，正确的是（ ） A. 横梁支承在砖墙上，砖墙对横梁的约束可看成可动铰支座 B. 柱子与杯型基础之间用沥青麻丝填充，杯型基础可看成固定端支座 C. 厂房的屋架与柱子通过预埋件焊接，柱子对屋架的约束可看成固定端支座 D. 阳台的挑梁嵌入墙身(柱)的一端就是固定铰支座 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 力不能脱离物体而单独存在。（ ） 22. 物体发生弹性形变就一定会产生弹力。（ ） 23. 力对物体的作用效果与力在物体上的作用点无关。（ ） 24. 作用在物体上的力系，如果合力为零，则该力系一定平衡。（ ） 25. 刚体是客观存在的，无论施加多大的力，它的形状和大小始终保持不变。（ ） 26. 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。（ ） 27. 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。 （ ） 28. 一个刚体受到三个力的作用而处于静止状态，那么这三个力一定是共点力。（ ） 29. 已知一物体受到光滑接触面约束和柔体约束，画受力图时，光滑接触面约束反力方向可以随意画。（ ） 30. 若物体受到三个约束反力作用，且这三个约束反力的作用线汇交于一点，则物体一定处于平衡状态。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 土木工程中荷载是什么意思？ 32. 对下图进行受力分析。（需提供完整图示，标明构件、接触面、支座或连接形式及外力） 33. 解释什么是二力平衡公理，并给出其四个条件。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 画出简支梁AB的受力图。（需提供梁上的具体荷载图或说明荷载大小、方向和作用位置） 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 $