重庆市（高职分类考试）机械加工类 《机械基础》项目三任务四 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》 项目三：直杆的基本变形 任务四：直梁弯曲 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. 要确定梁内最大弯矩所在截面位置，通常应采用的方法是（ ） A. 分别计算每个集中力和集中力偶作用处截面的弯矩值，然后比较大小 B. 只考虑集中力作用处的弯矩，忽略集中力偶影响 C. 只考虑集中力偶作用处的弯矩，忽略集中力影响 D. 根据梁的跨度和支座形式大致估算 2. 梁的挠度与截面模量的关系是（ ） A. 正比 B. 反比 C. 无关 D. 指数 3. 如图所示矩形截面采用两种放置方式，从弯曲正应力强度观点分析，图b放置方式的承截能力是图a放置方式的承载能力的（ ） A. 2倍 B. 4倍 C. 6倍 D. 8倍 4. 梁在集中载荷作用下的弯矩图是（ ） A. 直线 B. 折线 C. 曲线 D. 抛物线 5. 矩形截面梁横力弯曲时，在横截面的中性轴处（ ） A. 正应力最大，切应力为零 B. 正应力为零，切应力最大 C. 正应力和切应力均为最大 D. 正应力和切应力均为零 6. 梁的挠曲线方程是（ ） A. 线性方程 B. 二次方程 C. 微分方程 D. 积分方程 7. 悬臂梁受力如图所示，其中（ ） A. AB段是纯弯曲、BC段是剪切弯曲 B. 全梁均为剪切弯曲 C. 全梁均是纯弯曲 D. AB段是剪切弯曲，BC段是纯弯曲 8. 纯弯曲时梁的横截面上（ ） A. 只有正应力 B. 只有切应力 C. 既有正应力又有切应力 D. 都不对 9. 以下说法中错误的是（ ） A. 纯弯曲梁段的各横截面上只有正应力 B. 横力弯曲梁段的各横截面上只有切应力 C. 中性轴将梁的横截面分为受压区、受拉区。 D. 梁横截面上某点纵向应变的绝对值与该点到中性轴的距离成正比。 10. 下图为梁纯弯曲时中性轴的示意图，关于此说法正确的是（ ） A. 中性轴是横截面上压应力与拉应力的分界线 B. 中性轴通过横截面形心，垂直于横截面对称轴 C. 中性轴是纵向对称面与横截面的交线 D. 中性轴上的正应力最大 11. 对于一根圆形截面的梁，在发生弯曲变形时，若要降低梁内的最大正应力，以下哪种改变截面尺寸的方式更有效（ ） A. 适当增大截面的直径 B. 适当增加截面的周长，保持直径不变 C. 只增加截面的厚度，保持外径不变 D. 改变截面形状为矩形 12. 梁弯曲时，横截面上正应力为零的点位于（ ） A. 中性轴上 B. 上边缘 C. 下边缘 D. 任意位置 13. 矩形截面梁受到弯曲变形，如果梁横截面的高度增加一倍，则梁内的最大正应力为原来的（ ） A. 正应力为原来的1/2倍 B. 正应力为原来的1/4倍 C. 正应力为原来的1/8倍 D. 正应力为原来的1/16倍 14. 下列措施中，不能提高构件弯曲刚度的是（ ） A. 增大构件截面尺寸 B. 采用弹性模量更高的材料 C. 减小构件的跨度 D. 降低构件所受的载荷 15. 提高梁抗弯能力的措施包括以下哪项？（ ） A. 减小梁的宽度 B. 增加梁的长度 C. 增加梁的高度 D. 减小梁的厚度 16. 提高梁抗弯能力的措施不包括以下哪项？（ ） A. 增加梁的高度 B. 减小梁的宽度 C. 减小梁的厚度 D. 增加梁的长度 17. 图示圆截面悬臂梁，若其他条件不变，而直径增加一倍，则其最大正应力是原来的_____倍。（ ） A. 1/8 B. 8 C. 2 D. 1/2 18. 梁的弯曲刚度与什么因素有关( ) A. 材料的弹性模量 B. 截面的惯性矩 C. 梁的长度 D. 所有上述因素 19. 在梁的弯曲变形过程中，梁的中性层长度（ ） A. 不变 B. 伸长 C. 缩短 D. 随弯曲程度变化 20. 关于切应力，下列说法正确的是（ ） A. 拉伸变形中不存在切应力 B. 剪切变形的横截面上只有切应力 C. 弯曲变形中没有切应力 D. 扭转变形中切应力与半径成反比 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 梁的常见形式有______、______和______。 22. 梁的内力包括______和______。 23. 在集中力偶作用处，弯矩发生突变，突变值等于______。 24. 梁的中性轴是______和______交线。 25. 根据梁的强度条件，为了提高梁的抗弯能力，可合理选择梁的截面形状，提高______;合理布置载荷，降低______。 26. 根据支撑方式不同，梁分为______、______和悬臂梁三种基本形式。 27. 梁段上作用有均布载荷时，剪力图是一根______线，而弯矩图是一根______线。 28. 提高梁抗弯能力的措施包括______和增加梁的截面惯性矩。 29. 梁弯曲变形时的受力特点______。 30. 直梁弯曲时，中性轴上的弯曲正应力为______。 三、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分） 31. 纯弯曲的梁，横截面上只有剪力，没有弯矩。（ ） 32. 弯矩的作用面与梁的横截面垂直，它们的大小及正负由横截面一侧的外力确定。（ ） 33. 下图为疲劳破坏中的断口特征，疲劳破坏在破坏的断口没有明显的塑性变形，表现为脆性断裂（ ） 34. 弯曲变形时，构件的中性轴一定通过横截面的形心。（ ） 35. 弯曲时剪切对细长梁的强度影响很小,所以在一般工程计算中可忽略。（ ） 36. 直杆在受到均布载荷作用时，其弯曲变形会导致中性层发生移动。（ ） 37. 下图中所示的弯矩的符号为负号（ ） 38. 梁弯曲变形时，横截面的切应力为线性分布，正应力各处相等。（ ） 39. 中性层与截面的交线称为中性轴。（ ） 40. 平面弯曲的梁，位于横截面中性轴的点，其弯曲正应力σ=0（ ） 四、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 41. 梁弯曲时横截面上正应力的分布规律。 42. 如图所示的悬管梁AB，在自由端A处作用有集中载荷F，试画出此梁的弯矩图，并指出最大弯矩值在该梁的什么位置。 43. 什么是中性层？什么是中性轴？ 44. 提高梁抗弯强度的措施有哪些？ 五、综合应用题（本大题共1小题，每题10分，共10分） 45. 某机械加工设备的钢制支承梁可近似看作简支直梁，跨度为 1200 mm，跨中承受竖直集中载荷 4000 N。梁的横截面为矩形，宽度 b 为 40 mm，高度 h 为 80 mm，材料的许用弯曲正应力为 25 MPa。忽略梁的自重，按平面弯曲计算。（1）计算两支座的支反力，并求梁的最大弯矩。（2）计算梁的抗弯截面系数和最大弯曲正应力，判断该梁是否满足弯曲强度条件。（3）若保持截面宽度和载荷不变，计算满足强度条件所需的最小截面高度，并从弯曲应力分布角度说明提高截面高度的作用。 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》 项目三：直杆的基本变形 任务四：直梁弯曲 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. 要确定梁内最大弯矩所在截面位置，通常应采用的方法是（ ） A. 分别计算每个集中力和集中力偶作用处截面的弯矩值，然后比较大小 B. 只考虑集中力作用处的弯矩，忽略集中力偶影响 C. 只考虑集中力偶作用处的弯矩，忽略集中力影响 D. 根据梁的跨度和支座形式大致估算 【答案】A 【解析】集中力和集中力偶都会对梁的弯矩产生影响，不能单独忽略某一方。要准确找到最大弯矩所在截面，需分别算出各集中力、集中力偶作用处截面的弯矩值，再对比。根据跨度和支座形式估算不够精准，所以选A。 2. 梁的挠度与截面模量的关系是（ ） A. 正比 B. 反比 C. 无关 D. 指数 【答案】B 【解析】梁的挠度与截面模量成反比，截面模量越大，挠度越小。 3. 如图所示矩形截面采用两种放置方式，从弯曲正应力强度观点分析，图b放置方式的承截能力是图a放置方式的承载能力的（ ） A. 2倍 B. 4倍 C. 6倍 D. 8倍 【答案】A 4. 梁在集中载荷作用下的弯矩图是（ ） A. 直线 B. 折线 C. 曲线 D. 抛物线 【答案】B 【解析】在集中载荷作用下，梁的弯矩图在载荷作用点处会出现突变，因此是折线。 5. 矩形截面梁横力弯曲时，在横截面的中性轴处（ ） A. 正应力最大，切应力为零 B. 正应力为零，切应力最大 C. 正应力和切应力均为最大 D. 正应力和切应力均为零 【答案】B 【解析】中性轴处，由知正应力为零；矩形截面该处静矩最大，故切应力最大，选B。 6. 梁的挠曲线方程是（ ） A. 线性方程 B. 二次方程 C. 微分方程 D. 积分方程 【答案】C 【解析】梁的挠曲线方程是描述挠度与位置关系的微分方程。 7. 悬臂梁受力如图所示，其中（ ） A. AB段是纯弯曲、BC段是剪切弯曲 B. 全梁均为剪切弯曲 C. 全梁均是纯弯曲 D. AB段是剪切弯曲，BC段是纯弯曲 【答案】D 8. 纯弯曲时梁的横截面上（ ） A. 只有正应力 B. 只有切应力 C. 既有正应力又有切应力 D. 都不对 【答案】A 【解析】纯弯曲定义为横截面上只有弯矩，所以只有正应力，A正确。 9. 以下说法中错误的是（ ） A. 纯弯曲梁段的各横截面上只有正应力 B. 横力弯曲梁段的各横截面上只有切应力 C. 中性轴将梁的横截面分为受压区、受拉区。 D. 梁横截面上某点纵向应变的绝对值与该点到中性轴的距离成正比。 【答案】B 【解析】横力弯曲时，截面上既有弯曲正应力，又有剪切应力，并非只有切应力，故B错误。 10. 下图为梁纯弯曲时中性轴的示意图，关于此说法正确的是（ ） A. 中性轴是横截面上压应力与拉应力的分界线 B. 中性轴通过横截面形心，垂直于横截面对称轴 C. 中性轴是纵向对称面与横截面的交线 D. 中性轴上的正应力最大 【答案】C 【解析】梁纯弯曲时，中性轴通过横截面形心，且与横截面的对称轴垂直，B正确。A错误，中性层是拉压分界线；C错误，中性轴是中性层与横截面的交线；D错误，中性轴上正应力为零。 11. 对于一根圆形截面的梁，在发生弯曲变形时，若要降低梁内的最大正应力，以下哪种改变截面尺寸的方式更有效（ ） A. 适当增大截面的直径 B. 适当增加截面的周长，保持直径不变 C. 只增加截面的厚度，保持外径不变 D. 改变截面形状为矩形 【答案】A 【解析】弯曲正应力与截面的抗弯截面系数有关，圆形截面梁增大直径能显著增大抗弯截面系数，从而更有效地降低最大正应力。增加周长、只改变厚度效果不如增大直径明显，改变形状涉及复杂受力变化，所以选A。 12. 梁弯曲时，横截面上正应力为零的点位于（ ） A. 中性轴上 B. 上边缘 C. 下边缘 D. 任意位置 【答案】A 【解析】梁弯曲正应力为，中性轴处到中性层距离，故，选A。 13. 矩形截面梁受到弯曲变形，如果梁横截面的高度增加一倍，则梁内的最大正应力为原来的（ ） A. 正应力为原来的1/2倍 B. 正应力为原来的1/4倍 C. 正应力为原来的1/8倍 D. 正应力为原来的1/16倍 【答案】B 【解析】矩形截面抗弯截面模量。高度加倍后，增为4倍，最大正应力变为原来的，故选B。 14. 下列措施中，不能提高构件弯曲刚度的是（ ） A. 增大构件截面尺寸 B. 采用弹性模量更高的材料 C. 减小构件的跨度 D. 降低构件所受的载荷 【答案】D 【解析】降低载荷会减小变形量，但刚度是抵抗变形的能力（由材料和截面形状决定），与载荷无关；A增大惯性矩，B提高弹性模量，C减小跨度，均能提高刚度。 15. 提高梁抗弯能力的措施包括以下哪项？（ ） A. 减小梁的宽度 B. 增加梁的长度 C. 增加梁的高度 D. 减小梁的厚度 【答案】C 【解析】增加梁的高度可以增强其截面惯性矩，从而提高其抗弯能力。 16. 提高梁抗弯能力的措施不包括以下哪项？（ ） A. 增加梁的高度 B. 减小梁的宽度 C. 减小梁的厚度 D. 增加梁的长度 【答案】D 【解析】提高梁抗弯能力的措施包括增加梁的高度、减小梁的宽度和厚度，但与增加长度无关。 17. 图示圆截面悬臂梁，若其他条件不变，而直径增加一倍，则其最大正应力是原来的_____倍。（ ） A. 1/8 B. 8 C. 2 D. 1/2 【答案】A 18. 梁的弯曲刚度与什么因素有关( ) A. 材料的弹性模量 B. 截面的惯性矩 C. 梁的长度 D. 所有上述因素 【答案】D 【解析】梁的弯曲刚度与材料的弹性模量、截面的惯性矩以及梁的长度都有关系。 19. 在梁的弯曲变形过程中，梁的中性层长度（ ） A. 不变 B. 伸长 C. 缩短 D. 随弯曲程度变化 【答案】A 【解析】梁弯曲时，中性层上各点纵向应变为零，既不伸长也不缩短，故其中性层长度不变。 20. 关于切应力，下列说法正确的是（ ） A. 拉伸变形中不存在切应力 B. 剪切变形的横截面上只有切应力 C. 弯曲变形中没有切应力 D. 扭转变形中切应力与半径成反比 【答案】B 【解析】A错误，拉伸变形中斜截面上存在切应力；B正确，剪切变形的外力特点决定了横截面上主要是切应力；C错误，弯曲变形中横截面上既有正应力也有切应力；D错误，扭转变形中切应力与半径成正比。 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 梁的常见形式有______、______和______。 【答案】① 简支梁 ② 外伸梁 ③ 悬臂梁 【解析】外伸梁一端或两端伸出支座，悬臂梁一端固定一端自由，这三种是常见梁的形式。 22. 梁的内力包括______和______。 【答案】① 剪力 ② 弯矩 【解析】梁在横向载荷作用下，截面主要产生剪切作用和弯曲作用，故内力包括剪力和弯矩。 23. 在集中力偶作用处，弯矩发生突变，突变值等于______。 【答案】集中力偶矩 【解析】集中力偶对构件产生瞬时转矩，使弯矩图在作用处发生突变，突变值等于集中力偶矩。 24. 梁的中性轴是______和______交线。 【答案】① 中性层 ② 横截面 【解析】梁弯曲时，中性层与横截面的交线即为中性轴，因此填“中性层、横截面”。 25. 根据梁的强度条件，为了提高梁的抗弯能力，可合理选择梁的截面形状，提高______;合理布置载荷，降低______。 【答案】① 抗弯截面系数 ② 最大弯矩值 【解析】由弯曲强度条件 ，提高抗弯截面系数或降低最大弯矩值，均可增强梁的抗弯能力。 26. 根据支撑方式不同，梁分为______、______和悬臂梁三种基本形式。 【答案】① 简支梁 ② 外伸梁 【解析】按支撑方式不同，梁的基本形式为简支梁、外伸梁和悬臂梁，因此两空依次填“简支梁”“外伸梁”。 27. 梁段上作用有均布载荷时，剪力图是一根______线，而弯矩图是一根______线。 【答案】① 斜直线 ② 抛物线 【解析】均布载荷下，剪力变化率为常量，故剪力图为斜直线；弯矩是剪力的积分，故弯矩图为抛物线。 28. 提高梁抗弯能力的措施包括______和增加梁的截面惯性矩。 【答案】选用高强度材料 【解析】选用高强度材料可以提高梁的抗弯能力，同时增加梁的截面惯性矩也可以提高其抗弯性能。 29. 梁弯曲变形时的受力特点______。 【答案】杆件上所受的外力垂直于杆件的轴线 【解析】梁弯曲变形的主要受力特征是外力垂直于杆件轴线，使杆件产生弯曲变形。 30. 直梁弯曲时，中性轴上的弯曲正应力为______。 【答案】零 【解析】直梁弯曲时，弯曲正应力与截面上各点到中性轴的距离有关；中性轴上的各点距中性轴为零，因此弯曲正应力为零。 三、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分） 31. 纯弯曲的梁，横截面上只有剪力，没有弯矩。（ ） 【答案】错误 【解析】纯弯曲定义是横截面上只有弯矩无剪力，若有剪力则为横力弯曲，该说法错误。 32. 弯矩的作用面与梁的横截面垂直，它们的大小及正负由横截面一侧的外力确定。（ ） 【答案】正确 【解析】弯矩是截面一侧外力对截面形心的力矩，作用面垂直于横截面，其大小和正负由该侧外力确定，故正确。 33. 下图为疲劳破坏中的断口特征，疲劳破坏在破坏的断口没有明显的塑性变形，表现为脆性断裂（ ） 【答案】正确 【解析】疲劳破坏的特点是：工作应力小；断裂前经过多次应力循环作用；在破坏的断口没有明显的塑性变形，表现为脆性断裂；断口分为光滑区和粗糙区。 34. 弯曲变形时，构件的中性轴一定通过横截面的形心。（ ） 【答案】正确 【解析】对于对称截面（如矩形、圆形），弯曲时中性轴通过形心；对于非对称截面，在平面弯曲情况下，中性轴仍通过形心，这是由截面内力平衡条件决定的。 35. 弯曲时剪切对细长梁的强度影响很小,所以在一般工程计算中可忽略。（ ） 【答案】正确 【解析】细长梁的弯曲效应占主导，剪切应力对整体强度影响较小，工程计算中通常可忽略，故判断正确。 36. 直杆在受到均布载荷作用时，其弯曲变形会导致中性层发生移动。（ ） 【答案】错误 【解析】均布载荷仅使直杆产生弯曲变形，中性层位置由截面和材料决定，通常不发生移动，故判断错误。 37. 下图中所示的弯矩的符号为负号（ ） 【答案】错误 【解析】弯矩符号的规定：梁弯曲成凹面向上时,横截面上的弯矩为正；弯曲成凸面向上时，弯矩为负。所以此图弯矩为正号 38. 梁弯曲变形时，横截面的切应力为线性分布，正应力各处相等。（ ） 【答案】错误 【解析】梁弯曲时，正应力沿截面高度呈线性分布；切应力通常呈抛物线分布，均非“切应力线性、正应力相等”，故错误。 39. 中性层与截面的交线称为中性轴。（ ） 【答案】错误 【解析】中性轴是中性层与横截面的交线，题干未限定为横截面，表述不严谨，因此错误。 40. 平面弯曲的梁，位于横截面中性轴的点，其弯曲正应力σ=0（ ） 【答案】正确 【解析】平面弯曲时，弯曲正应力满足。中性轴上，故，判断正确。 四、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 41. 梁弯曲时横截面上正应力的分布规律。 【答案】沿截面宽度方向正应力相同；沿截面高度方向按直线规律变化，中性轴上各点正应力为零，离中性轴最远的点正应力最大，正应力与该点到中性轴的距离成正比。 【解析】沿截面宽度方向正应力相同；沿截面高度方向按直线规律变化，中性轴上各点正应力为零，离中性轴最远的点正应力最大，正应力与该点到中性轴的距离成正比。 42. 如图所示的悬管梁AB，在自由端A处作用有集中载荷F，试画出此梁的弯矩图，并指出最大弯矩值在该梁的什么位置。 【答案】取梁AB为研究对象，受力分析如下图，该力系为平面平行力系。 (2) 设用距左端A处距离为的任意截面将该梁截开，使用截面法求内力(弯矩)。 因固定端B处受力复杂，本题无须求出B处的约束反力，可直接取左段进行研究，求该截面上的内力。 （3）剪力图和弯矩图如下图所示: 剪力情况：由剪力方程可知为负值，是一 条纵坐标为一 的水平线， 弯矩情况：由弯矩方程可知是的一次函数，为负值，是一条斜直线， ，即最大弯矩值在固定端截面处。 结论：悬臂梁受一集中力的作用，最大弯矩值在固 定端截面处。 43. 什么是中性层？什么是中性轴？ 【答案】中性层是指弯曲变形中，由于变形的连续性，伸长和缩短的长度是逐渐变化的。从伸长区过渡到缩短区，中间必有一层纤维既不伸长也不缩短，即长度不变的纵向纤维。 【解析】弯曲时，截面一侧纤维伸长，另一侧缩短，连续过渡处必有长度不变的纵向纤维，构成中性层；中性层与横截面的交线称为中性轴。 44. 提高梁抗弯强度的措施有哪些？ 【答案】（1）降低最大弯矩； （2）选择合理的截面形状； （3）采用等强度梁。 【解析】梁的最大弯曲应力为。因此可通过降低最大弯矩、选择较大截面模量的合理截面形状，以及使各截面强度充分利用的等强度梁，提高梁的抗弯强度。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题10分，共10分） 45. 某机械加工设备的钢制支承梁可近似看作简支直梁，跨度为 1200 mm，跨中承受竖直集中载荷 4000 N。梁的横截面为矩形，宽度 b 为 40 mm，高度 h 为 80 mm，材料的许用弯曲正应力为 25 MPa。忽略梁的自重，按平面弯曲计算。（1）计算两支座的支反力，并求梁的最大弯矩。（2）计算梁的抗弯截面系数和最大弯曲正应力，判断该梁是否满足弯曲强度条件。（3）若保持截面宽度和载荷不变，计算满足强度条件所需的最小截面高度，并从弯曲应力分布角度说明提高截面高度的作用。 【答案】（1）梁受力对称，两支座支反力分别为 。最大弯矩出现在跨中，。（2）矩形截面的抗弯截面系数为 。最大弯曲正应力为 。由于 ，该梁不满足弯曲强度条件。（3）所需最小高度满足 ，故 。实际可选用高度 90 mm 的截面。梁的中性轴处弯曲正应力为零，距中性轴越远应力越大，增大截面高度可显著提高抗弯截面系数，降低最大弯曲应力。 【解析】（1）载荷位于跨中且受力对称，两支反力相等，跨中弯矩最大。（2）矩形截面抗弯截面系数与高度平方成正比，计算所得应力超过许用值，故强度不足。（3）按正应力强度条件反求截面高度。增大高度可使上下边缘远离中性轴，从而明显提高抗弯能力。 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 $