第2卷 构件的静力分析 山东省（高职分类考试）《机械基础》（高教版·第3版） 单元过关卷

山东省（高职分类考试）考纲百套卷 第2卷 构件的静力分析 单元过关卷《机械基础》机械制造类 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. 平面一般力系作用下的刚体处于平衡状态，必须满足（ ） A. 各力在两个坐标轴上的投影代数和均为零，且对任一点的力矩代数和为零 B. 各力在两个坐标轴上的投影代数和均为零，但对任一点的力矩代数和可不为零 C. 各力对任一点的力矩代数和为零，但两个坐标轴的投影代数和可不为零 D. 各力的合力为零，但对任一点的力矩代数和可不为零 【答案】A 【解析】平面一般力系平衡时，各力在两个坐标轴上的投影代数和以及各力对任一点的力矩代数和都必须为零。只满足合力为零或力矩代数和为零，仍可能存在转动效应，不能保证刚体平衡。 2. 力对物体的作用效果是使物体（ ） A. 只能运动状态发生变化 B. 只能产生变形 C. 运动状态发生变化或产生变形 D. 既不改变运动状态也不产生变形 【答案】C 【解析】力对物体有外效应和内效应，外效应使物体的运动状态改变，内效应使物体发生变形，所以力对物体的作用效果是使物体运动状态发生变化或产生变形 。比如用力推静止的箱子，箱子可能运动（运动状态改变），用力压弹簧，弹簧会变形。 3. 如图所示, 一重力为 G 的小球, 用绳索 AB 挂于墙上, AB 与墙的夹角为30°，则小球对墙的压力为（ ） A. G B. C. 0.5G D. 【答案】B 【解析】小球平衡时，绳张力竖直分量满足，墙压力为水平分量，故选B。 4. 下列动作中属于力偶作用的是（ ） A. 用手提重物 B. 用羊角锤拔钉子 C. 汽车驾驶员用双手转动转向盘 D. 用手拍球 【答案】C 【解析】由大小相等，方向相反的平行力组成的力系，称为力偶。 5. 二力平衡条件中的两个力必须（ ） A. 大小相等，方向相同 B. 大小相等，方向相反 C. 大小不等，方向相反 D. 大小相等，方向相同且共线 【答案】B 【解析】二力平衡要求两力大小相等、方向相反且作用在同一直线上，因此选B。 6. 外效应是指在力的作用下，使物体的（ ） A. 机械运动状态发生变化 B. 机械位置发生变化 C. 形状发生改变 D. 机械能发生变化 【答案】A 【解析】外效应是指在力的作用下，使物体的机械运动状态发生变化 7. 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P2 C. 力P3 D. 力P4 【答案】B 【解析】力矩大小为，四力大小相等，故比较各力作用线到O点的垂距；P2的垂距最大，因此其力矩最大，选B。 8. 力的合成与分解遵循（ ） A. 牛顿第二定律 B. 牛顿第三定律 C. 平行四边形定则 D. 动量守恒定律 【答案】C 【解析】力的合成与分解遵循平行四边形定则，因此选C。 9. 作用和反作用定律的适用范围是（ ） A. 只适用于刚体 B. 只适用于变形体 C. 只适用于处于平衡状态的物体 D. 适用于任何物体 【答案】D 【解析】作用和反作用力分别作用于相互作用的两个物体，大小相等、方向相反，适用于任何物体。因此选D。 10. 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 【解析】力的大小相等，但作用线（或作用点）不同，对刚体产生的力矩一般不同，故作用效果不相等，选B。 11. 平面汇交力系的合力F，在X轴上的投影为0，则合力应（ ） A. 垂直于X轴 B. 平行于X轴 C. 与X轴重合 D. 不能确定 【答案】A 【解析】合力在轴上的投影为，故，合力方向与轴垂直，选A。 12. 对作用力与反作用力的正确理解是（ ） A. 作用力与反作用力同时存在 B. 作用力与反作用力是一对平衡力 C. 作用力与反作用力作用在同一物体上 D. 作用力与反作用力方向一致 【答案】C 【解析】力是物体对物体的作用，所以力都是成对出现的。有力就有施力物体和受力物体。 13. 关于力偶的合成，以下说法正确的是（ ） A. 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 B. 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 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】B 【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。A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。 14. 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。 15. 下列表述中正确的是（ ） A. 任何平面力系都具有三个独立的平衡方程式 B. 任何平面力系只能列出三个平衡方程式 C. 在平面力系的平衡方程式的基本形式中，两个投影轴必须相互垂直 D. 平面力系如果平衡，该力系在任意选取的投影轴上投影的代数和必为零 【答案】D 【解析】平面力系平衡时合力为零，因此在任意投影轴上的力的代数和均为零，故选D。 16. 对于固定端约束，不管约束反力的分布如何复杂，都可以简化到作用于该固定端点的（ ） A. 一个力 B. 一个力偶 C. 一个力和一个力偶 D. 一群力 【答案】C 【解析】固定端既限制构件平动，又限制转动，约束反力可等效为作用于固定端的一个合力和一个合力偶，故选C。 17. 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。 18. 对于固定端约束，其约束力的个数为______。（ ） A. 一个 B. 两个 C. 三个 D. 四个 【答案】C 【解析】固定端约束的约束力有一个力和一个力偶，共三个。 19. 平面汇交力系可等价于（ ） A. 一个合力 B. 一个合力偶 C. 一个合力和一个合力偶 D. 一个分力 【答案】A 【解析】根据平行四边形公理，两个作用于同一点的力可以合成为一个合力，那么平面汇交力系中各个力可以两两合成，合力再合成，最后可以合成为一个合力。 20. 绘制杆件受力图时，应先确定______。（ ） A. 主动力 B. 约束力 C. 内力 D. 外力 【答案】A 【解析】绘制受力图时，应先分析并确定杆件所受的主动力，再据此判断约束情况并确定约束力。故选A。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 静力分析中，合力与分力的效果是等价的（ ） 【答案】正确 【解析】在静力分析中，合力等于各分力的矢量和，能产生与分力系相同的作用效果，因此二者等价，判断正确。 22. 两物体间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，且作用在同一物体上。（ ） 【答案】错误 【解析】作用力与反作用力大小相等、方向相反，但分别作用在两个相互作用的物体上。 23. 下图所示为中间铰链约束（ ） 【答案】正确 【解析】中间铰链对物体的约束特点为作用线通过销中心，方向不定。 24. 力的三要素是大小、方向、作用线（ ） 【答案】正确 【解析】力的大小、方向和作用线共同决定力的作用效果，三者即为力的三要素，因此题述正确。 25. 一个物体只受三个力而平衡，则这三个力的合力一定为零。（ ） 【答案】正确 【解析】物体处于平衡状态时，所受外力的矢量和为零，即三个力的合力为，故判断正确。 26. 力偶可以在其作用平面内任意移动而不改变其对物体的作用效果（ ） 【答案】正确 【解析】力偶合力为零，且力偶矩保持不变，在作用平面内任意移动不改变其对物体的作用效果，故判断正确。 27. 图示刚体的A、B、C三点分别受、和作用，若此三力构成的力三角形恰好封闭，则刚体处于平衡状态。（ ） 【答案】错误 【解析】三个力不是平面汇交力系，该刚体受一个力偶的作用。 28. 力对点之矩与矩心的位置有关，而力偶矩与矩心的位置无关。（ ） 【答案】正确 【解析】力对点之矩大小和方向与矩心位置有关，力偶矩是力偶固有属性，与矩心位置无关，这是两者重要区别。 29. 汇交于一点的三个力，只要其中的两个力在一条直线上，那么第三个力必然为零。（ ） 【答案】错误 【解析】两力共线时，合力仍沿该直线，第三力可为反向的非零力以平衡，如，故不必为零。 30. 在已知力系上加上或减去任意平衡力系，有可能改变原力系对刚体的作用效果。（ ） 【答案】错误 【解析】平衡力系的合力及对任一点的合力矩均为零，叠加后原力系的合力和合力矩不变，对刚体的作用效果不变，故说法错误。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述二力杆的定义 【答案】只受两个力而平衡的杆叫二力杆。 【解析】二力杆是仅受两个力作用且处于平衡状态的杆件。其两力大小相等、方向相反、作用线重合。 32. 平面平行力系。 【答案】力系中各力的作用线在同一平面内且互相平行，该力系称为平面平行力系。 【解析】平面平行力系的判定依据是：各力作用线位于同一平面内，且彼此平行。因此，该力系称为平面平行力系。 33. 某水平简支梁左端 A 处采用固定铰支座，右端 B 处采用可动铰支座，梁中部受到竖直向下的集中载荷。简述绘制该梁受力图的基本步骤，并说明应画出的外力和约束力。 【答案】（1）选取梁为研究对象，解除 A、B 两处支座约束，单独画出梁的轮廓。 （2）画出梁中部竖直向下的集中载荷，并标明作用点和方向。 （3）在 A 处画出水平约束力和竖直约束力，在 B 处画出垂直于支承面的竖直约束力。 【解析】受力图应反映研究对象受到的全部外力。固定铰支座限制两个方向的移动，具有两个约束力；可动铰支座只限制垂直于支承面的移动，具有一个约束力。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 试分别计算图中各力在x、y轴上的投影。已知F1=100N，F2=150N，F3= F4=200N，各力的方向如图所示。 【答案】由图可得出各力在x、y轴上的投影为： 【解析】按各力方向确定投影正负，并用三角函数分解：，；，；，；，。 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 $ 山东省（高职分类考试）考纲百套卷 第2卷 构件的静力分析 单元过关卷《机械基础》机械制造类 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. 平面一般力系作用下的刚体处于平衡状态，必须满足（ ） A. 各力在两个坐标轴上的投影代数和均为零，且对任一点的力矩代数和为零 B. 各力在两个坐标轴上的投影代数和均为零，但对任一点的力矩代数和可不为零 C. 各力对任一点的力矩代数和为零，但两个坐标轴的投影代数和可不为零 D. 各力的合力为零，但对任一点的力矩代数和可不为零 2. 力对物体的作用效果是使物体（ ） A. 只能运动状态发生变化 B. 只能产生变形 C. 运动状态发生变化或产生变形 D. 既不改变运动状态也不产生变形 3. 如图所示, 一重力为 G 的小球, 用绳索 AB 挂于墙上, AB 与墙的夹角为30°，则小球对墙的压力为（ ） A. G B. C. 0.5G D. 4. 下列动作中属于力偶作用的是（ ） A. 用手提重物 B. 用羊角锤拔钉子 C. 汽车驾驶员用双手转动转向盘 D. 用手拍球 5. 二力平衡条件中的两个力必须（ ） A. 大小相等，方向相同 B. 大小相等，方向相反 C. 大小不等，方向相反 D. 大小相等，方向相同且共线 6. 外效应是指在力的作用下，使物体的（ ） A. 机械运动状态发生变化 B. 机械位置发生变化 C. 形状发生改变 D. 机械能发生变化 7. 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P2 C. 力P3 D. 力P4 8. 力的合成与分解遵循（ ） A. 牛顿第二定律 B. 牛顿第三定律 C. 平行四边形定则 D. 动量守恒定律 9. 作用和反作用定律的适用范围是（ ） A. 只适用于刚体 B. 只适用于变形体 C. 只适用于处于平衡状态的物体 D. 适用于任何物体 10. 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 11. 平面汇交力系的合力F，在X轴上的投影为0，则合力应（ ） A. 垂直于X轴 B. 平行于X轴 C. 与X轴重合 D. 不能确定 12. 对作用力与反作用力的正确理解是（ ） A. 作用力与反作用力同时存在 B. 作用力与反作用力是一对平衡力 C. 作用力与反作用力作用在同一物体上 D. 作用力与反作用力方向一致 13. 关于力偶的合成，以下说法正确的是（ ） A. 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 B. 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 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 14. 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 15. 下列表述中正确的是（ ） A. 任何平面力系都具有三个独立的平衡方程式 B. 任何平面力系只能列出三个平衡方程式 C. 在平面力系的平衡方程式的基本形式中，两个投影轴必须相互垂直 D. 平面力系如果平衡，该力系在任意选取的投影轴上投影的代数和必为零 16. 对于固定端约束，不管约束反力的分布如何复杂，都可以简化到作用于该固定端点的（ ） A. 一个力 B. 一个力偶 C. 一个力和一个力偶 D. 一群力 17. 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 18. 对于固定端约束，其约束力的个数为______。（ ） A. 一个 B. 两个 C. 三个 D. 四个 19. 平面汇交力系可等价于（ ） A. 一个合力 B. 一个合力偶 C. 一个合力和一个合力偶 D. 一个分力 20. 绘制杆件受力图时，应先确定______。（ ） A. 主动力 B. 约束力 C. 内力 D. 外力 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 静力分析中，合力与分力的效果是等价的（ ） 22. 两物体间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，且作用在同一物体上。（ ） 23. 下图所示为中间铰链约束（ ） 24. 力的三要素是大小、方向、作用线（ ） 25. 一个物体只受三个力而平衡，则这三个力的合力一定为零。（ ） 26. 力偶可以在其作用平面内任意移动而不改变其对物体的作用效果（ ） 27. 图示刚体的A、B、C三点分别受、和作用，若此三力构成的力三角形恰好封闭，则刚体处于平衡状态。（ ） 28. 力对点之矩与矩心的位置有关，而力偶矩与矩心的位置无关。（ ） 29. 汇交于一点的三个力，只要其中的两个力在一条直线上，那么第三个力必然为零。（ ） 30. 在已知力系上加上或减去任意平衡力系，有可能改变原力系对刚体的作用效果。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述二力杆的定义 32. 平面平行力系。 33. 某水平简支梁左端 A 处采用固定铰支座，右端 B 处采用可动铰支座，梁中部受到竖直向下的集中载荷。简述绘制该梁受力图的基本步骤，并说明应画出的外力和约束力。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 试分别计算图中各力在x、y轴上的投影。已知F1=100N，F2=150N，F3= F4=200N，各力的方向如图所示。 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 $