重庆市（高职分类考试）机械加工类 《机械基础》项目二任务六 45分钟专题训练卷

重庆市（高职分类考试）机械加工类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共100份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机械加工类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加机械加工类高考的学生。 与本专辑配套的还有重庆市高职分类考试《机械制图》《机械加工技术》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 重庆市（高职分类考试）机械加工类 《机械基础》 项目二：杆件的静力分析 任务六：受力图 时间：45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. 下列关于受力图画法的描述中正确的是（ ） A. 只需画出作用在研究对象上的约束力 B. 无须进行受力分析，只要直接将所有力画在图上即可 C. 只需画出作用在研究对象上的主动力 D. 确定研究对象，然后把研究对象的全部作用力用简图形式画出来 2. 如果刚体受力处于平衡状态，则下列描述正确的是（ ） A. 合力为0，合力矩为0 B. 合力为0而合力矩可以不为0 C. 合力不为0但合力矩可为0 D. 合力与合力矩均可以不为0 3. 如图所示结构，现有铸铁与低碳钢两种材料，请问杆1与杆2分别用哪种材料制作（ ） A. 杆1用低碳钢，杆2用铸铁 B. 杆1用铸铁，杆2用低碳钢 C. 杆1和杆2均用低碳钢 D. 杆1和杆2均用铸铁 4. 绘制杆件受力图时，应先确定______。（ ） A. 外力 B. 约束力 C. 内力 D. 主动力 5. 在分析物体的受力图时，对光滑接触表面的约束力分析正确的是（ ） A. 约束力的方向沿接触表面的切线 B. 约束力的方向不沿接触表面的公法线 C. 约束力的方向沿接触表面的公法线并指向受力物体 D. 约束力不能阻碍物体的位移 6. 在下列几种约束中，约束力方向不能假设的是（ ） A. 活动铰链约束 B. 固定端约束 C. 柔体约束 D. 固定铰链约束 7. 图中圆球处于静止状态，以下关于其受力的说法正确的是（ ） A. 重力G与绳子拉力的合力方向水平向左 B. 重力G与C点支持力的合力方向沿绳子AB向上 C. 绳子拉力与C点支持力的合力大小等于重力G，方向竖直向上 D. 以上说法都不对 8. 在绘制杆件受力图时，______ 。（ ） A. 只画内力，不画外力 B. 只画外力，不画内力 C. 内力、外力均画 D. 只画主动力，不画约束力 9. 在绘制受力图时，研究对象应画出（ ）。 A. 所受的全部外力 B. 所受的全部内力 C. 所受的外力和内力 D. 所受的部分外力 10. 如图所示受力情况下，当F1=F2时，F1和F2（ ） 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 11. 构件受力图中，如果需要表示力的不平衡状态，通常会使用什么方法（ ） A. 使用不同颜色的箭头 B. 使用不同大小的箭头 C. 使用带有问号的箭头 D. 使用断开的箭头 12. 设全部主动力的合力与接触面法线间的夹角为α，摩擦角为Ф，则α与Ф满足_____关系时产生自锁现象。（ ） A. α≥Ф B. α≤Ф/2 C. α≤Ф D. α≤2Ф 13. 在画构件受力图时，如果一个构件同时受到拉力和压力，这些力应该如何表示（ ） A. 使用相同长度的箭头 B. 使用相同颜色的箭头 C. 使用相反方向的箭头 D. 使用相同形状的箭头 14. 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 15. 构件受力图中，如果需要表示力的合力，通常会使用什么符号（ ） A. 一个更大的箭头 B. 一个空心的箭头 C. 一个带有加号的箭头 D. 一个带有等号的箭头 16. 平面任意力系平衡的必要和充分条件是（ ） A. 主矢为零 B. 主矩为零 C. 主矢、主矩均为零 D. 以上都不对 17. 绘制受力图时，物体与光滑支承面接触处的约束力方向应（ ）。 A. 平行于光滑接触面 B. 垂直于光滑接触面 C. 沿光滑接触面的任意方向 D. 与物体运动方向相同 18. 在构件受力图中，如果一个构件受到一个瞬间的冲击力，这个力应该如何表示（ ） A. 使用一个带有星号的箭头 B. 使用一个带有感叹号的箭头 C. 使用一个点线箭头 D. 使用一个粗箭头 19. 构件受力图中，如果需要表示摩擦力，通常会使用什么符号（ ） A. F B. f C. D. 20. 在画构件受力图时，如果需要表示力的大小，通常会在力的旁边标注什么（ ） A. 力的方向 B. 力的大小值 C. 力的性质 D. 力的作用点 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 画物体受力图的步骤是：首先确定______；再进行受力分析，确定所受外力的______，画出主动力；第三步根据约束类型画出所有______。 22. ______是平面任意力系的特例，有两个独立的平衡方程；______是平面任意力系的特例，只有一个独立的平衡方程。 23. 平面任意力系平衡的必要和充分条件是，力系的主矢和力系对任一点的______都等于零。 24. 画物体受力图时，必须先选取______，即把被研究的物体从周围物体中分离出来，分离时其大小、倾斜角度都不变。 25. 平面任意力系向作用面内任一点简化，可得到一个______和一个______，这个力称为原力系的______，作用线通过______；这个力偶的矩称为原力系对简化中心的主矩。 26. 物体的受力图是表示研究对象所受的______和______的简图。 27. 画受力图时，应先选定研究对象，并将其从周围物体中______；图中只表示研究对象所受的______。 28. 物体受到绳的拉力时，拉力方向应沿绳指向绳的______；画该物体受力图时，不能同时画出物体对绳的______。 29. 物体放置在光滑斜面上时，斜面对物体的支持力方向应______斜面，并指向______。 30. 物体在粗糙水平面上受到水平向右的拉力但仍保持静止，摩擦力方向为______；其方向与物体相对接触面的运动趋势______。 三、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分） 31. 平面任意力系可以列出三个独立的平衡方程（ ） 32. 受力图是用于表示物体受到的各个力的图形符号。（ ） 33. 在下图中，改变L的大小，圆球所受力系的类型也会改变（ ） 34. 绘制杆件的受力图时，可以不考虑支座的具体类型。（ ） 35. 平面力系中，主矢为零，主矩为零，则该力系一定平衡。（ ） 36. 平面任意力系向某点简化后得到一个主矢和一个主矩，若主矢和主矩均不为零，则原力系的最终简化结果为一个合力。（ ） 37. 在下图中，若增大，和一定减小（ ） 38. 绘制杆件受力图时，可以任意顺序画主动力和约束力。（ ） 39. 画物体受力图时，必须先选取研究对象，也叫分离体，即把被研究的物体从周围物体中分离出来，分离时其大小、倾斜角度都可以改变（ ） 40. 画受力图时，研究对象受到的各个力都应从物体重心处画出，且力的作用线必须经过重心。（ ） 四、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 41. 什么是平面任意力系？如何求解平面任意力系的平衡问题？ 42. 汽车离合器踏板如图所示，已知踏板受到压力Q=400N，拉杆1的直径D=10mm，杠杆臂长L=300mm，l=50mm，拉杆的许用应力[σ]=50MPa，试校核拉杆1的强度。 43. 如何确定受力图中力的作用点？ 44. 维修人员将一质量均匀的矩形工件放置在倾斜的粗糙工作台上，并用平行于斜面向上的钢丝绳牵引工件，使其保持静止。请说明绘制该工件受力图的规范步骤，并列出工件所受的全部力及其方向。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题10分，共10分） 45. 在普通车床加工外圆时，将刀架及车刀简化为水平悬臂杆，左端通过刚性夹具固定，右端距夹具 点 处受到切削力。已知切削力的水平分力为 ，方向水平向右；竖直分力为 ，方向竖直向下。刀架自重为 ，作用在距 点 处。忽略其他力和摩擦影响，夹具允许承受的合力为 ，允许承受的力矩为 。（1）在答题纸上画出刀架的受力图，并计算切削力与刀架自重组成的外力合力大小，以及该外力对夹具 点的力矩大小。（2）根据计算结果，判断该夹具在当前切削条件下是否满足承载要求。（3）若因切削深度增加，切削力竖直分力提高 ，分析夹具是否仍能满足承载要求，并提出一项合理的改进措施。 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》45分钟专题训练卷专辑，共100份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机械加工类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加机械加工类高考的学生。 与本专辑配套的还有重庆市高职分类考试《机械制图》《机械加工技术》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 重庆市（高职分类考试）机械加工类 《机械基础》 项目二：杆件的静力分析 任务六：受力图 时间：45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. 下列关于受力图画法的描述中正确的是（ ） A. 只需画出作用在研究对象上的约束力 B. 无须进行受力分析，只要直接将所有力画在图上即可 C. 只需画出作用在研究对象上的主动力 D. 确定研究对象，然后把研究对象的全部作用力用简图形式画出来 【答案】D 【解析】绘制受力图时，首先要确定研究对象，然后分析并确定作用在研究对象上的全部外力，包括主动力和约束力，最后用简图表示这些力。因此，选项D正确；其他选项都遗漏了部分受力或省略了受力分析过程。 2. 如果刚体受力处于平衡状态，则下列描述正确的是（ ） A. 合力为0，合力矩为0 B. 合力为0而合力矩可以不为0 C. 合力不为0但合力矩可为0 D. 合力与合力矩均可以不为0 【答案】A 【解析】刚体处于平衡状态的必要和充分条件是合力为零、合力矩也为零，即主矢和主矩均为零。因此，选项A正确。 3. 如图所示结构，现有铸铁与低碳钢两种材料，请问杆1与杆2分别用哪种材料制作（ ） A. 杆1用低碳钢，杆2用铸铁 B. 杆1用铸铁，杆2用低碳钢 C. 杆1和杆2均用低碳钢 D. 杆1和杆2均用铸铁 【答案】A 【解析】铸铁抗压强度高、抗拉强度低，适合制作受压构件；低碳钢抗拉性能良好，适合制作受拉构件。图中杆1受拉、杆2受压，用低碳钢制作杆1，铸铁制作杆2，符合材料力学性能特点。 4. 绘制杆件受力图时，应先确定______。（ ） A. 外力 B. 约束力 C. 内力 D. 主动力 【答案】D 【解析】绘制杆件受力图时，应先分析作用在杆件上的主动力，如重力、外加拉力或压力等，再根据约束类型确定约束力。因此，选项D正确。 5. 在分析物体的受力图时，对光滑接触表面的约束力分析正确的是（ ） A. 约束力的方向沿接触表面的切线 B. 约束力的方向不沿接触表面的公法线 C. 约束力的方向沿接触表面的公法线并指向受力物体 D. 约束力不能阻碍物体的位移 【答案】C 【解析】光滑接触面不存在摩擦力，接触面对物体的约束力沿接触面的公法线方向，并由接触面指向受力物体。因此，选项C正确。 6. 在下列几种约束中，约束力方向不能假设的是（ ） A. 活动铰链约束 B. 固定端约束 C. 柔体约束 D. 固定铰链约束 【答案】C 【解析】柔体约束也称柔性约束，其约束力可预先确定：作用点在接触点，方向沿柔体约束本身背离受力物体。 7. 图中圆球处于静止状态，以下关于其受力的说法正确的是（ ） A. 重力G与绳子拉力的合力方向水平向左 B. 重力G与C点支持力的合力方向沿绳子AB向上 C. 绳子拉力与C点支持力的合力大小等于重力G，方向竖直向上 D. 以上说法都不对 【答案】C 【解析】因为圆球处于静止状态，所受合外力为零。根据力的平衡条件，任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反。所以绳子拉力与C点支持力的合力大小等于重力G，方向竖直向上，C选项正确。 8. 在绘制杆件受力图时，______ 。（ ） A. 只画内力，不画外力 B. 只画外力，不画内力 C. 内力、外力均画 D. 只画主动力，不画约束力 【答案】B 【解析】受力图是对研究对象进行隔离后，表示其所受外力的图形。内力属于研究对象内部各部分之间的相互作用，在未进行剖切分析时不画出。因此，选项B正确。 9. 在绘制受力图时，研究对象应画出（ ）。 A. 所受的全部外力 B. 所受的全部内力 C. 所受的外力和内力 D. 所受的部分外力 【答案】A 【解析】绘制受力图时，应先选定研究对象并将其隔离，画出研究对象所受的全部外力，内力不应画在研究对象的受力图上。因此，选项A正确。 10. 如图所示受力情况下，当F1=F2时，F1和F2（ ） 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】A 【解析】由二力平衡公理可知，两个大小相等，方向相反且作用在同一条直线上的两个力，为一对平衡力。 11. 构件受力图中，如果需要表示力的不平衡状态，通常会使用什么方法（ ） A. 使用不同颜色的箭头 B. 使用不同大小的箭头 C. 使用带有问号的箭头 D. 使用断开的箭头 【答案】D 【解析】通常会使用断开的箭头来表示力的不平衡状态。 12. 设全部主动力的合力与接触面法线间的夹角为α，摩擦角为Ф，则α与Ф满足_____关系时产生自锁现象。（ ） A. α≥Ф B. α≤Ф/2 C. α≤Ф D. α≤2Ф 【答案】C 【解析】当全部主动力的合力作用线与接触面法线的夹角不超过摩擦角时，接触处的摩擦力能够平衡该合力，物体不会发生运动，这种现象称为自锁。因此，自锁条件为α≤Ф，选项C正确。 13. 在画构件受力图时，如果一个构件同时受到拉力和压力，这些力应该如何表示（ ） A. 使用相同长度的箭头 B. 使用相同颜色的箭头 C. 使用相反方向的箭头 D. 使用相同形状的箭头 【答案】C 【解析】应该使用相反方向的箭头来表示拉力和压力。 14. 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 15. 构件受力图中，如果需要表示力的合力，通常会使用什么符号（ ） A. 一个更大的箭头 B. 一个空心的箭头 C. 一个带有加号的箭头 D. 一个带有等号的箭头 【答案】D 【解析】通常会使用一个带有等号的箭头来表示力的合力。 16. 平面任意力系平衡的必要和充分条件是（ ） A. 主矢为零 B. 主矩为零 C. 主矢、主矩均为零 D. 以上都不对 【答案】C 【解析】平面任意力系平衡的必要和充分条件是力系的主矢为零且对任一点的主矩为零，即合力为零、合力矩为零。因此，选项C正确。 17. 绘制受力图时，物体与光滑支承面接触处的约束力方向应（ ）。 A. 平行于光滑接触面 B. 垂直于光滑接触面 C. 沿光滑接触面的任意方向 D. 与物体运动方向相同 【答案】B 【解析】光滑接触面不限制物体沿接触面的运动，只限制物体沿接触面法线方向的运动，因此约束力应垂直于光滑接触面。选项B正确。 18. 在构件受力图中，如果一个构件受到一个瞬间的冲击力，这个力应该如何表示（ ） A. 使用一个带有星号的箭头 B. 使用一个带有感叹号的箭头 C. 使用一个点线箭头 D. 使用一个粗箭头 【答案】D 【解析】通常会使用一个粗箭头来表示瞬间的冲击力。 19. 构件受力图中，如果需要表示摩擦力，通常会使用什么符号（ ） A. F B. f C. D. 【答案】B 【解析】摩擦力通常用小写字母f表示；μ表示摩擦因数，τ通常表示切应力。因此，选项B正确。 20. 在画构件受力图时，如果需要表示力的大小，通常会在力的旁边标注什么（ ） A. 力的方向 B. 力的大小值 C. 力的性质 D. 力的作用点 【答案】B 【解析】通常会在力的旁边标注力的大小值。 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 画物体受力图的步骤是：首先确定______；再进行受力分析，确定所受外力的______，画出主动力；第三步根据约束类型画出所有______。 【答案】① 研究对象 ② 数目 ③ 约束反力 【解析】画物体受力图时，首先确定研究对象；然后分析研究对象所受主动力的数目并画出主动力；最后根据各约束的类型和约束力方向，画出所有约束反力。 22. ______是平面任意力系的特例，有两个独立的平衡方程；______是平面任意力系的特例，只有一个独立的平衡方程。 【答案】① 平面平行力系 ② 平面力偶系 【解析】平面平行力系中，力的方向相互平行，平衡条件可列为一个沿力方向的合力方程和一个力矩方程，共两个独立平衡方程。平面力偶系中各力偶的合力恒为零，只需满足力偶矩代数和为零，因此只有一个独立平衡方程。 23. 平面任意力系平衡的必要和充分条件是，力系的主矢和力系对任一点的______都等于零。 【答案】主矩 【解析】平面任意力系平衡的必要和充分条件是力系的主矢为零，并且力系对任一点的主矩也为零。因此，空格应填“主矩”。 24. 画物体受力图时，必须先选取______，即把被研究的物体从周围物体中分离出来，分离时其大小、倾斜角度都不变。 【答案】研究对象 【解析】画物体受力图前，必须先选取研究对象，并将其从周围物体中分离出来。隔离时只改变研究对象的受力分析范围，不改变物体的大小、形状和倾斜角度。因此，空格应填“研究对象”。 25. 平面任意力系向作用面内任一点简化，可得到一个______和一个______，这个力称为原力系的______，作用线通过______；这个力偶的矩称为原力系对简化中心的主矩。 【答案】① 力 ② 力偶 ③ 主矢 ④ 简化中心 【解析】平面任意力系向作用面内任一点简化时，可得到一个作用于简化中心的力和一个力偶。这个力称为原力系的主矢，其作用线可按等效简化表示为通过简化中心；该力偶的矩称为原力系对简化中心的主矩。因此各空依次为“力”“力偶”“主矢”“简化中心”。 26. 物体的受力图是表示研究对象所受的______和______的简图。 【答案】① 主动力 ② 约束反力 【解析】物体的受力图是表示研究对象所受的主动力和约束反力的简图。 27. 画受力图时，应先选定研究对象，并将其从周围物体中______；图中只表示研究对象所受的______。 【答案】隔离；外力 【解析】受力图以单个物体为研究对象，隔离后只画作用在该物体上的外力，包括主动力和约束反力。 28. 物体受到绳的拉力时，拉力方向应沿绳指向绳的______；画该物体受力图时，不能同时画出物体对绳的______。 【答案】固定端；反作用力 【解析】绳的拉力沿绳指向绳的固定端，物体对绳的力不作用在研究物体上，不能画入该物体的受力图。 29. 物体放置在光滑斜面上时，斜面对物体的支持力方向应______斜面，并指向______。 【答案】① 垂直于 ② 物体 【解析】光滑接触面没有摩擦力，斜面对物体的支持力沿接触面的公法线方向。由于支持力由斜面作用于物体，所以方向由斜面指向物体。因此两空分别为“垂直于”和“物体”。 30. 物体在粗糙水平面上受到水平向右的拉力但仍保持静止，摩擦力方向为______；其方向与物体相对接触面的运动趋势______。 【答案】水平向左；相反 【解析】静摩擦力阻碍物体相对接触面的运动趋势。物体有向右运动趋势，摩擦力应水平向左。 三、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分） 31. 平面任意力系可以列出三个独立的平衡方程（ ） 【答案】正确 【解析】平面任意力系的平衡条件可写为两个方向的合力分别为零，以及对任一点的合力矩为零，因此可以列出三个独立的平衡方程。题述正确。 32. 受力图是用于表示物体受到的各个力的图形符号。（ ） 【答案】正确 【解析】受力图是一种图示，用箭头和点等符号表示物体受力的大小、方向和作用点。 33. 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。 34. 绘制杆件的受力图时，可以不考虑支座的具体类型。（ ） 【答案】错误 【解析】在绘制杆件的受力图时，必须考虑支座的类型，因为不同类型的支座会产生不同的约束力。 35. 平面力系中，主矢为零，主矩为零，则该力系一定平衡。（ ） 【答案】正确 【解析】平面任意力系平衡的必要和充分条件是主矢为零且主矩为零。题述同时满足这两个条件，因此该力系一定平衡，判断正确。 36. 平面任意力系向某点简化后得到一个主矢和一个主矩，若主矢和主矩均不为零，则原力系的最终简化结果为一个合力。（ ） 【答案】错误 【解析】此时应将主矢和主矩进一步合成，最终简化结果可能是一个合力，也可能是一个力偶，取决于主矢与主矩的关系。 37. 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。 38. 绘制杆件受力图时，可以任意顺序画主动力和约束力。（ ） 【答案】错误 【解析】绘制杆件受力图时，应先画主动力，再画约束力。 39. 画物体受力图时，必须先选取研究对象，也叫分离体，即把被研究的物体从周围物体中分离出来，分离时其大小、倾斜角度都可以改变（ ） 【答案】错误 【解析】画物体的受力图，取研究对象时，其大小、形状、倾斜角度都不能变化，否则约束力方向就可能改变，导致列错平衡方程，最后算出来的数值也是错误的。 40. 画受力图时，研究对象受到的各个力都应从物体重心处画出，且力的作用线必须经过重心。（ ） 【答案】错误 【解析】受力图中的力应按实际作用位置和方向画出。重力通常作用于物体重心，支持力和摩擦力则作用于接触处，作用线不一定经过重心。 四、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 41. 什么是平面任意力系？如何求解平面任意力系的平衡问题？ 【答案】平面任意力系是指各力的作用线在同一平面内且任意分布的力系。 求解平面任意力系平衡问题的方法： （1）选取研究对象，画出受力图； （2）建立平衡方程：∑F~x~=0，∑F~y~=0，∑M~O~=0； （3）求解方程得到未知量； （4）验证结果的合理性。 【解析】平面任意力系是指各力的作用线均位于同一平面内，且各力的大小、方向和作用位置可以任意分布的力系。求解其平衡问题时，首先选取研究对象，画出完整、正确的受力图；然后建立平面平衡方程：∑Fx=0、∑Fy=0、∑MO=0，其中力矩方程的取矩点可根据计算需要选取；再联立方程求出未知力和未知力矩；最后检查计算结果的单位、方向及大小是否合理。 42. 汽车离合器踏板如图所示，已知踏板受到压力Q=400N，拉杆1的直径D=10mm，杠杆臂长L=300mm，l=50mm，拉杆的许用应力[σ]=50MPa，试校核拉杆1的强度。 【答案】QL=PL 400×300=P×50 P=2400N σ=P/A=2400×4/Π×130.57M＜[σ] 所以：拉杆1的强度足够。 43. 如何确定受力图中力的作用点？ 【答案】力的作用点应根据力的实际作用情况确定：重力的作用点通常取物体的重心，支持力和摩擦力的作用点位于物体与接触面的接触处，拉力或压力的作用点位于连接点或直接接触点。在受力图中，力箭头的起点（尾端）应放在相应的作用点，箭头指向表示力的方向。 【解析】确定力的作用点必须依据力的实际来源和作用位置。对于重力，均匀物体可将作用点取在重心；对于支持力和摩擦力，作用点取在接触区域的合力作用位置；对于拉力、压力等，作用点取在连接点或直接接触点。绘制受力图时，应将力箭头的起点（尾端）放在作用点，沿实际受力方向画出箭头，避免将作用点画在力的终点或任意位置。 44. 维修人员将一质量均匀的矩形工件放置在倾斜的粗糙工作台上，并用平行于斜面向上的钢丝绳牵引工件，使其保持静止。请说明绘制该工件受力图的规范步骤，并列出工件所受的全部力及其方向。 【答案】（1）选取工件为研究对象，单独画出工件的简化轮廓，并标明重心位置。（2）工件受到重力、工作台的支持力、工作台的摩擦力和钢丝绳的拉力。（3）重力竖直向下，支持力垂直于斜面向外，拉力沿钢丝绳方向向上，摩擦力沿斜面向下，阻碍工件相对工作台上移。（4）各力的作用线应通过相应作用点或按力的实际作用方向画出，力的箭头应标明方向。 【解析】（1）受力图必须先确定研究对象，只画工件所受外力。（2）摩擦力方向应阻碍相对运动趋势，因此与牵引方向相反；支持力垂直接触面，拉力沿钢丝绳方向。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题10分，共10分） 45. 在普通车床加工外圆时，将刀架及车刀简化为水平悬臂杆，左端通过刚性夹具固定，右端距夹具 点 处受到切削力。已知切削力的水平分力为 ，方向水平向右；竖直分力为 ，方向竖直向下。刀架自重为 ，作用在距 点 处。忽略其他力和摩擦影响，夹具允许承受的合力为 ，允许承受的力矩为 。（1）在答题纸上画出刀架的受力图，并计算切削力与刀架自重组成的外力合力大小，以及该外力对夹具 点的力矩大小。（2）根据计算结果，判断该夹具在当前切削条件下是否满足承载要求。（3）若因切削深度增加，切削力竖直分力提高 ，分析夹具是否仍能满足承载要求，并提出一项合理的改进措施。 【答案】（1）受力图中应画出：右端水平向右的切削力 、竖直向下的切削力 、中点竖直向下的重力 ，以及夹具 点的水平约束力、竖直约束力和约束力矩。外力合力为\[R=\sqrt{8002+(1200+300)^2}=\sqrt{640000+2250000}=1700\ N\]外力对 点的力矩为\[M=1200\times0.180+300\times0.090=216+27=243\ N·m\]（2）合力 ，力矩 ，夹具满足当前承载要求。（3）竖直分力变为\[1200\times1.25=1500\ N\]新的合力为\[R'=\sqrt{8002+(1500+300)^2}=\sqrt{640000+3240000}\approx1969.8\ N\]新的力矩为\[M'=1500\times0.180+300\times0.090=297\ N·m\]因 且 ，夹具不满足要求。可增大夹具夹紧力或缩短切削力作用点到夹具的距离。 【解析】（1）受力图应完整表示切削力、重力及夹具约束力。合力按水平、竖直分量合成，力矩等于各竖直力与力臂乘积之和。（2）将计算值分别与夹具允许值比较即可判断。（3）先更新竖直分力，再重新计算合力和力矩，结果均超过允许值。 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 $