第2卷 构件的静力分析（一） 湖北省（技能高考）《机械基础》（高教版·第3版） 单元过关卷

湖北省（技能高考）机械类 《机械基础》（高教版·第3版） 构件的静力分析（一） 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. 两相互接触的物体相对静止时，物体间的静摩擦力一定为（ ） A. 零 B. 最大静摩擦力 C. 大于等于零，小于等于最大静摩擦力 D. 小于施加在物体上使之产生相对运动趋势的力 2. 作用在刚体上的平衡力系，如果作用在变形体上，则变形体（ ） A. 一定不平衡 B. 一定平衡 C. 不一定平衡 D. 一定有合力 3. 如图所示物体的受力情况，Fp.是（ ） A. 一对平衡力 B. 一对作用力与反作用力 C. 两者没有关系 D. 一对平行力 4. =10N =7N 该二力的合力不可能是______N（ ） A. 5 B. 15 C. 7 D. 2 5. 物体间相互作用的关系不包括（ ） A. 大小相等 B. 方向相反 C. 沿同一条直线 D. 作用于同一物体 6. 作用在物体上的力，可以改变物体的什么状态？（ ） A. 形状 B. 颜色 C. 温度 D. 味道 7. 如图所示，矢量 F₁与 F₂大小相等，则其对刚体的作用效果（ ） A. 相等 B. 不相等 C. 一定条件下相等 D. 无法确定 8. 在光滑的水平面上放置一平板，处于静止状态，若在平板上作用一水平力偶，平板将如何运动（ ） A. 静止不动 B. 平动 C. 绕通过其质心的铅直轴转动 D. 平面运动 9. 会引起力矩改变的情况是（ ） A. 力作用点沿作用线移动 B. 矩心沿力作用线移动 C. 矩心平行力作用线移动 D. 矩心垂直力作用线移动 10. 大小相等的四个力，作用在同一平面上且力的作用线交于一点C，试比较四个力对平面上点O的力矩，哪个力对O点之矩最大（ ） A. 力P1 B. 力P4 C. 力P3 D. 力P2 11. 平面力偶系合成的结果为一（ ） A. 力偶 B. 力 C. 零 D. 一个力和一个力偶 12. 关于力偶的合成，以下说法正确的是（ ） A. 作用在同一平面内的力偶，其合成结果是一个新的力偶，力偶矩等于各力偶矩的代数和 B. 多个力偶不管其力偶矩大小、转向和作用面如何，都可以直接相加合成 C. 不同平面内的力偶无法进行合成 D. 力偶合成时只需考虑力偶矩大小，转向和作用面不用考虑 13. 可以把力偶看作一个转动矢量，它仅对刚体产生( )效应。 A. 转动 B. 平动 C. 扭转 D. 弯曲 14. 如图中用扳手拧轮胎，力和组成力偶，以下关于该力偶的说法正确的是（ ） A. 力偶的作用效果只与力的大小有关 B. 力偶臂是d C. 力偶可以用一个力来平衡 D. 若==10N，d=0.5m，则该力偶矩为5Nm 15. 下列叙述中错误的是（ ） A. 力偶只能用力偶来平衡 B. 力偶无合力 C. 等值、反向、不共线的两个平行力称为力偶，它是一个平衡力系 D. 力偶矩与矩心的位置无关 16. 开车时司机双手转动方向盘，其转动的实质是（ ） A. 手对方向盘产生了一个力偶。 B. 手对方向盘施加了一定的力矩。 C. 手对方向盘施加了一对平衡力。 D. 以上说法都对。 17. 如图所示，用扳手拧螺母，若力F的大小不变，将力F的作用点从A点移到距离O点更近的位置，则力F对O点之矩会（ ） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定 18. 在计算力矩时，力臂的确定关键在于（ ） A. 力的大小 B. 力与物体接触面的夹角 C. 力的方向 D. 力的作用点到矩心的垂直距离 19. 力矩平衡条件是：对某点的顺时针力矩之和( )反时针力矩之和。 A. 大于 B. 等于 C. 小于 D. 不能确定 20. 下列关于力的平移定理的说法，正确的是（ ） A. 力可以随意平移到刚体上任意一点，对刚体的作用效果不变 B. 力平移时，需附加一个力偶，力偶矩等于原力对平移点的矩 C. 力平移后，只改变刚体的移动效果，不改变转动效果 D. 力平移定理只适用于平面力系，不适用于空间力系 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 二力杆所受的两个力的作用线一定也杆件轴线重合。（ ） 22. 二力构件是指只受两个力作用的构件。（ ） 23. 作用力与反作用力可以组成一个力偶。（ ） 24. 平面力偶系的平衡条件是所有力偶矩的代数和为零。（ ） 25. 如图所示，刚体在同一点受F1、F2、F3三个力的作用，则该刚体处于平衡状态( ) 26. 力偶的作用效果与矩心有关。（ ） 27. 在平面内，力偶矩是代数量。（ ） 28. 同一个平面内的两个力偶，只要它们的力偶矩相等，这两个力偶就一定等效（ ） 29. 作用于刚体上的力，可以平移到刚体上的任一点，但必须同时附加一个力偶，此附加力偶之矩等于原力对新作用点之矩。（ ） 30. 作用在物体上的力，向一指定点平行移动必须同时在物体上附加一个力偶。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述作用力与反作用力定律 32. 简支梁如图所示。在C点受到集中力试求A、B支座的约束反力。 33. 简述作用与反作用公理 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 求下图所示简支梁上对各力对支座A的力矩，已知F1=2.5kN，F2=3kN，F3=8kN。 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 $ 湖北省（技能高考）机械类 《机械基础》（高教版·第3版） 构件的静力分析（一） 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. 两相互接触的物体相对静止时，物体间的静摩擦力一定为（ ） A. 零 B. 最大静摩擦力 C. 大于等于零，小于等于最大静摩擦力 D. 小于施加在物体上使之产生相对运动趋势的力 【答案】C 【解析】静摩擦力随外力变化，范围是零到最大静摩擦力，物体相对静止时，静摩擦力等于外力，外力变化它也变化。 2. 作用在刚体上的平衡力系，如果作用在变形体上，则变形体（ ） A. 一定不平衡 B. 一定平衡 C. 不一定平衡 D. 一定有合力 【答案】C 【解析】平衡力系对变形体的作用取决于变形体的材料特性、几何形状以及的力的具体作用方式。例如对绳子施加向内的一对平衡力，绳子会弯曲。当拔河比赛时，绳子受到向外的平衡力时保持平衡。 3. 如图所示物体的受力情况，Fp.是（ ） A. 一对平衡力 B. 一对作用力与反作用力 C. 两者没有关系 D. 一对平行力 【答案】B 【解析】作用与反作用公理：作用力与反作用力总是同时存在，两力的大小相等、方向相反，沿着同一直线分别作用在两个相互作用的物体上。平衡力是作用在同一个物体上的，图中Fp和Fn是作用在两个不同物体上，故A错误；解决本题的关键区分作用力和反作用力与平衡力。 4. =10N =7N 该二力的合力不可能是______N（ ） A. 5 B. 15 C. 7 D. 2 【答案】D 【解析】二力合力大小范围为，即，故不可能为。 5. 物体间相互作用的关系不包括（ ） A. 大小相等 B. 方向相反 C. 沿同一条直线 D. 作用于同一物体 【答案】D 【解析】两物体间相互作用的力，总是大小相等、方向相反，沿同一直线，并分别作用于两个物体上。 6. 作用在物体上的力，可以改变物体的什么状态？（ ） A. 形状 B. 颜色 C. 温度 D. 味道 【答案】A 【解析】力是物体间的相互作用，作用在物体上可使其发生形变，从而改变物体的形状。因此选A。 7. 如图所示，矢量 F₁与 F₂大小相等，则其对刚体的作用效果（ ） A. 相等 B. 不相等 C. 一定条件下相等 D. 无法确定 【答案】B 8. 在光滑的水平面上放置一平板，处于静止状态，若在平板上作用一水平力偶，平板将如何运动（ ） A. 静止不动 B. 平动 C. 绕通过其质心的铅直轴转动 D. 平面运动 【答案】C 【解析】水平力偶合力为零，平板质心无平动；力偶矩使其绕通过质心的铅直轴转动，故选C。 9. 会引起力矩改变的情况是（ ） A. 力作用点沿作用线移动 B. 矩心沿力作用线移动 C. 矩心平行力作用线移动 D. 矩心垂直力作用线移动 【答案】D 【解析】力矩的大小等于作用力的大小与力的作用线到转动轴或支点的垂直距离（称为力臂）的乘积。 矩心垂直力作用线移动会引起力矩改变。 10. 大小相等的四个力，作用在同一平面上且力的作用线交于一点C，试比较四个力对平面上点O的力矩，哪个力对O点之矩最大（ ） A. 力P1 B. 力P4 C. 力P3 D. 力P2 【答案】D 11. 平面力偶系合成的结果为一（ ） A. 力偶 B. 力 C. 零 D. 一个力和一个力偶 【答案】C 【解析】平面力偶系可合成为一个力偶，其合力偶矩为各力偶矩的代数和；本题合力偶矩为零，故合成为零，选C。 12. 关于力偶的合成，以下说法正确的是（ ） A. 作用在同一平面内的力偶，其合成结果是一个新的力偶，力偶矩等于各力偶矩的代数和 B. 多个力偶不管其力偶矩大小、转向和作用面如何，都可以直接相加合成 C. 不同平面内的力偶无法进行合成 D. 力偶合成时只需考虑力偶矩大小，转向和作用面不用考虑 【答案】A 【解析】力偶合成遵循一定规则，同一平面内的力偶可合成，合成后的力偶矩等于各力偶矩代数和。B选项忽视了条件，不是随意相加；C选项不同平面力偶可通过矢量方法等进行合成；D选项不符合力偶合成要考虑转向和作用面等情况，所以选B。 13. 可以把力偶看作一个转动矢量，它仅对刚体产生( )效应。 A. 转动 B. 平动 C. 扭转 D. 弯曲 【答案】A 【解析】力偶的合力为零、合力矩不为零，只能使刚体产生转动效应，故选A。 14. 如图中用扳手拧轮胎，力和组成力偶，以下关于该力偶的说法正确的是（ ） A. 力偶的作用效果只与力的大小有关 B. 力偶臂是d C. 力偶可以用一个力来平衡 D. 若==10N，d=0.5m，则该力偶矩为5Nm 【答案】D 【解析】力偶的作用效果与力的大小、力偶臂都有关，A错误；力偶臂是两个力作用线之间的垂直距离，这里应该是扳手两端力作用线的垂直距离，不是d，B错误；力偶不能用一个力来平衡，只能用力偶来平衡，C错误；力偶矩M=Fd（F是力的大小，d是力偶臂），此处F=10N，d=0.5m，则M=10×0.5=5N·m，D正确。 15. 下列叙述中错误的是（ ） A. 力偶只能用力偶来平衡 B. 力偶无合力 C. 等值、反向、不共线的两个平行力称为力偶，它是一个平衡力系 D. 力偶矩与矩心的位置无关 【答案】C 【解析】力偶合力为零但力偶矩不为零，不能称为平衡力系。因此“它是一个平衡力系”错误，选C。 16. 开车时司机双手转动方向盘，其转动的实质是（ ） A. 手对方向盘产生了一个力偶。 B. 手对方向盘施加了一定的力矩。 C. 手对方向盘施加了一对平衡力。 D. 以上说法都对。 【答案】A 【解析】双手以大小相等、方向相反且不共线的力作用于方向盘，形成力偶，其转动实质是力偶作用，故选A。 17. 如图所示，用扳手拧螺母，若力F的大小不变，将力F的作用点从A点移到距离O点更近的位置，则力F对O点之矩会（ ） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定 【答案】B 【解析】力对点之矩的大小等于力的大小与力臂的乘积，即(F)=F×d（d为力臂）。当力F大小不变，作用点从A点移到距离O点更近的位置时，力臂d减小，所以力F对O点之矩会减小。 18. 在计算力矩时，力臂的确定关键在于（ ） A. 力的大小 B. 力与物体接触面的夹角 C. 力的方向 D. 力的作用点到矩心的垂直距离 【答案】D 【解析】力矩等于力与力臂的乘积，力臂是力的作用点到矩心的垂直距离，这是计算力矩的关键要素。力的大小只影响力矩数值大小；方向影响正负；与接触面夹角并非直接决定力臂，所以答案选D。 19. 力矩平衡条件是：对某点的顺时针力矩之和( )反时针力矩之和。 A. 大于 B. 等于 C. 小于 D. 不能确定 【答案】B 【解析】力矩平衡时，物体绕某点无转动趋势，顺时针和逆时针力矩之和需相等，否则物体将绕该点转动。 20. 下列关于力的平移定理的说法，正确的是（ ） A. 力可以随意平移到刚体上任意一点，对刚体的作用效果不变 B. 力平移时，需附加一个力偶，力偶矩等于原力对平移点的矩 C. 力平移后，只改变刚体的移动效果，不改变转动效果 D. 力平移定理只适用于平面力系，不适用于空间力系 【答案】B 【解析】力平移时不能随意平移，要附加一个力偶，且力偶矩等于原力对平移点的矩，这样才能保证对刚体的作用效果等效。它既适用于平面力系也适用于部分空间力系情况，且会改变转动和移动效果，所以选B。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 二力杆所受的两个力的作用线一定也杆件轴线重合。（ ） 【答案】错误 【解析】二力杆所受的两个力一定沿着两个受力点的连线方向。因为二力杆可以是直杆，也可以是曲杆，当二力杆是曲杆时，所受的两个力的作用线不与杆件轴线重合。 22. 二力构件是指只受两个力作用的构件。（ ） 【答案】错误 【解析】只在两力作用下平衡的刚体称为二力体或二力构件 23. 作用力与反作用力可以组成一个力偶。（ ） 【答案】错误 【解析】力偶是由一对等值、反向、平行但不共线的力组成的，它可以产生旋转效应而没有线性合力。作用力与反作用力共线，不可以组成一个力偶。 24. 平面力偶系的平衡条件是所有力偶矩的代数和为零。（ ） 【答案】正确 【解析】当合力偶矩为零，力偶系对物体的转动效应相互抵消，物体在力偶系作用下平衡。 25. 如图所示，刚体在同一点受F1、F2、F3三个力的作用，则该刚体处于平衡状态( ) 【答案】错误 26. 力偶的作用效果与矩心有关。（ ） 【答案】错误 【解析】力偶的作用效果只由力偶矩决定，与矩心位置无关。因此题干说法错误。 27. 在平面内，力偶矩是代数量。（ ） 【答案】错误 【解析】力偶矩与力矩类似，使物体逆时针方向转动，力偶矩为正；反之为负。 28. 同一个平面内的两个力偶，只要它们的力偶矩相等，这两个力偶就一定等效（ ） 【答案】错误 【解析】力偶等效须满足力偶矩大小相等且转向相同；仅满足大小相等不能保证等效，故判断错误。 29. 作用于刚体上的力，可以平移到刚体上的任一点，但必须同时附加一个力偶，此附加力偶之矩等于原力对新作用点之矩。（ ） 【答案】正确 【解析】根据力的平移定理，力平移至任一点后，须附加力偶，其力偶矩等于原力对新作用点的矩，故判断正确。 30. 作用在物体上的力，向一指定点平行移动必须同时在物体上附加一个力偶。（ ） 【答案】正确 【解析】这是力的平移定理，力平移后为保持对物体作用效果不变，需附加一个力偶，力偶矩等于原力对指定点的力矩。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述作用力与反作用力定律 【答案】作用力与反作用力总是同时存在，两力的大小相等，方向相反，沿着同一直线分别作用在两个物体上。 【解析】依据牛顿第三定律，物体间相互作用时，作用力与反作用力同时产生、同时消失，大小相等、方向相反，且作用在同一直线上、分别作用于两个物体。 32. 简支梁如图所示。在C点受到集中力试求A、B支座的约束反力。 【答案】（1）以梁AB为研究对象，画其受力图。梁上作用已知力 Fp，未知的支座约束反力的方向是假定的，以上各力组成一个平面任意力系，如图所示。 （2）建立坐标系如下图所示。 （3）列平衡方程并求解， 由 得 得 由 得 33. 简述作用与反作用公理 【答案】一物体对另一物体有一作用力时,另一物体对此物体必有一反作用力。这两个力大小相等、方向相反、且分别作用在两个物体上。 【解析】依据作用与反作用公理，物体间相互作用时，作用力与反作用力同时产生，大小相等、方向相反，并分别作用于两个相互作用的物体上。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 求下图所示简支梁上对各力对支座A的力矩，已知F1=2.5kN，F2=3kN，F3=8kN。 【答案】解：根据力矩的计算公式及及合力矩定理，各力对A点之矩为： MA(F2)=-F260^°× d2d2=-3× √32× 3=-4.5√3（kN· m) 【解析】计算力矩时，必须注意正确地找出力臂的长度，正确地判断力矩的转向以便确定力矩的正负，同时还需注意取矩点在公式中的正确表达、力矩的单位等。 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 $