江苏省（职教高考）机械类 《机械基础》项目三任务二 45分钟专题训练卷

江苏省（职教高考）机械类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共135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类高考的学生。 与本专辑配套的还有江苏省职教高考考试《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。 江苏省（职教高考）机械类 《机械基础》 项目三：直杆的基本变形 任务二：内力 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. 梁弯曲时，横截面的内力有（ ） A. 拉力 B. 压力 C. 剪力 D. 扭矩 【答案】C 【解析】梁弯曲时，横截面的内力有剪力和弯矩。 2. 轴力（ ） A. 是杆件轴线上的载荷 B. 是杆件截面上的内力 C. 与杆件的截面积有关 D. 与杆件材料有关 【答案】B 3. 如下图所示，杆A、B端分别受力 F的作用，则杆内截面上的内力为（ ） A. 2F B. F/2 C. F D. 1.5F 【答案】C 【解析】分析内力，用截面法，由平衡条件可知F。 4. 截面法求内力的主要步骤不包括（ ） A. 选择截面并切断 B. 列出平衡方程 C. 求解外力 D. 计算内力 【答案】C 5. 杆件受到外力作用并保持平衡时，内部各部分之间相互作用的力称为（ ） A. 约束反力 B. 接触压力 C. 内力 D. 摩擦阻力 【答案】C 【解析】内力是杆件内部相邻部分之间因外力作用而产生的相互作用力。约束反力和摩擦阻力属于外力，接触压力是接触作用的具体形式。 6. 直杆在拉伸或压缩时，其横截面上的内力称为（ ） A. 剪力 B. 弯矩 C. 正应力 D. 切应力 【答案】C 7. 图示为一轴力杆，其中最大的轴力为（ ） A. 12kN B. 20kN C. 8kN D. 13kN 【答案】B 8. 用截面假想地截开受力杆件，并取其中一部分进行平衡分析，主要用于求（ ） A. 杆件的内力 B. 材料的密度 C. 截面的尺寸 D. 零件的表面粗糙度 【答案】A 【解析】截面法通过切开杆件、取一部分并列平衡方程，可以求得截面上的内力。材料密度、截面尺寸和表面粗糙度不能由截面法直接求出。 9. 直杆沿轴线方向承受拉力时，横截面上的主要内力是（ ） A. 剪力 B. 弯矩 C. 轴力 D. 扭矩 【答案】C 【解析】外力沿直杆轴线作用并产生拉伸时，截面上主要承受沿杆轴线方向的轴力。剪力、弯矩和扭矩分别对应剪切、弯曲和扭转变形的主要内力。 10. 如图所示阶梯形直杆，在外力F作用下，下列关于其各段轴力描述正确的是（ ） A. AB段轴力最大 B. BC段轴力最大 C. CD段轴力最大 D. 三段轴力一样大 【答案】D 【解析】本题主要考核轴力的概念，根据图示可知，三段轴力一样大。 11. 水平简支梁中部受到竖直向下的集中力作用，梁跨中截面通常存在的内力分量是（ ） A. 轴力和扭矩 B. 剪力和弯矩 C. 轴力和弯矩 D. 扭矩和剪力 【答案】B 【解析】竖直集中力作用于水平简支梁时，跨面上通常产生剪力和弯矩。由于外力不沿梁轴线且不形成扭转载荷，轴力和扭矩不是主要内力分量。 12. 平面弯曲构件的任一横截面上，内力通常分解为剪力和（ ） A. 轴力 B. 弯矩 C. 扭矩 D. 支承力 【答案】B 【解析】平面弯曲构件横截面上的内力通常分解为剪力和弯矩。轴力属于沿构件轴线方向的内力，扭矩属于绕构件轴线的内力，支承力属于外力。 13. 传动轴传递旋转动力时，横截面上主要承受的内力是（ ） A. 轴力 B. 剪力 C. 弯矩 D. 扭矩 【答案】D 【解析】传动轴传递转矩时，横截面上主要产生绕轴线的扭矩。轴力、剪力和弯矩分别主要与轴向载荷、横向载荷和弯曲作用相对应。 14. 图所示AB杆两端受大小为F的力的作用，则杆内截面上的内力大小为（ ） A. F B. C. 0 D. 1 【答案】A 【解析】利用截面法求内力。 15. 对受拉直杆用截面法分析，截取任一段后，为使该段保持平衡，截面上应补加与杆轴线平行的（ ） A. 轴力 B. 剪力 C. 弯矩 D. 扭矩 【答案】A 【解析】受拉直杆被截开后，截面上需要用沿杆轴线方向的轴力表示另一部分对所取部分的作用。剪力、弯矩和扭矩的方向及作用形式均不符合该轴向拉伸工况。 16. 某杆件在截面左侧的外力合力沿杆轴线向右，则该截面内力的轴向分量应与该合力（ ） A. 方向相同 B. 方向相反 C. 方向垂直 D. 始终为零 【答案】B 【解析】取截面左侧部分为研究对象时，截面内力必须与该部分外力合力方向相反，才能满足平衡条件。方向垂直或始终为零都不符合轴向平衡关系。 17. 已知一点应力状态如图，其＝（ ） A. 72.1Mpa B. 50Mpa C. 30Mpa D. 80Mpa 【答案】A 18. 在材料的应力未超过比例极限时，正应力与正应变之间的关系是（ ） A. 正应力与正应变成反比 B. 正应力与正应变成正比 C. 正应力随正应变无规律变化 D. 正应力与正应变保持数值相等 【答案】B 【解析】在应力不超过比例极限的范围内，材料遵循胡克定律，正应力与正应变成正比，比例系数为弹性模量。正应力与正应变并非数值相等，也不存在反比或无规律变化的关系。 19. 关于内力与外力的关系，下列说法正确的是（ ） A. 内力只由杆件自重产生 B. 外力作用是产生内力的条件 C. 内力方向始终与外力相同 D. 外力只能作用在杆件内部 【答案】B 【解析】杆件受到外力作用后，内部各部分之间会产生相互作用力，即内力。内力还与约束和受力状态有关，方向不一定与外力相同，外力通常作用于杆件外部。 20. 构件在外力作用下发生变形时，构件内部各部分之间相互作用的力称为（ ） A. 外力 B. 内力 C. 应力 D. 反力 【答案】B 【解析】内力是构件内部各部分之间相互作用的力，通常通过截面法求得。外力是构件外部施加的力，应力是内力在单位面积上的分布集度，反力是约束对构件的作用力。 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 内力是外力作用引起的，不同的______引起不同的内力，轴向拉、压变形时的内力称为______。剪切变形时的内力称为______，扭转变形时内力称为______，弯曲变形时的内力称为______。 【答案】① 外力 ② 轴力 ③ 剪力 ④ 扭矩 ⑤ 弯矩 22. 用截面法求构件某截面的内力时，应在该截面处假想将构件______，再取其中一侧作为研究对象。 【答案】截开 【解析】截面法的基本步骤是在所求截面处假想截开构件，取其中一侧进行受力分析，并利用平衡方程求出截面内力。 23. 拉压杆上的内力称为______，用符号表示。 【答案】轴力 24. 杆件拉压变形时，截面上的内力称为______，与杆件的轴线______。 【答案】① 轴力 ② 重合 25. 材料的曲线如图所示，则材料的屈服极限Mpa，强度极限Mpa，强度计算时，若取安全系数为2，那么材料的许用应力[Mpa。 【答案】① 240 ② 400 ③ 200 26. 构件截面上的基本内力通常包括轴向力、剪力、______和______。 【答案】扭矩；弯矩 【解析】截面内力按其作用效果可分为轴向力、剪力、扭矩和弯矩。它们分别反映构件的轴向变形、剪切变形、扭转变形和弯曲变形作用。 27. 一端固定的悬臂梁自由端受到竖直向下的集中力6 kN，梁上不再受到其他横向载荷，则固定端截面的剪力大小为______。 【答案】6 kN 【解析】取悬臂梁整体或固定端一侧为研究对象，由竖直方向平衡可知，固定端截面的剪力大小应与自由端集中力相等，即为6 kN。 28. 在轴向拉伸或压缩杆件中，轴向力使杆件产生沿轴线方向的______变形；在圆轴受扭时，扭矩使杆件产生______变形。 【答案】伸长或缩短；扭转 【解析】轴向力沿杆件轴线作用，主要引起杆件伸长或缩短。扭矩绕杆件轴线作用，主要引起圆轴的扭转变形。 29. 一根直杆在某截面右侧受到两个同向轴向力，大小分别为12 kN和8 kN，左侧没有其他轴向力，则该截面的轴向内力大小为______。 【答案】20 kN 【解析】根据截面法，取截面右侧为研究对象，右侧外力的轴向合力为12 kN加8 kN，等于20 kN。因此该截面的轴向内力大小为20 kN。 30. 若构件某截面一侧的外力对截面形心的力矩合力为18 N·m，则该截面的弯矩大小为______。 【答案】18 N·m 【解析】根据截面法和力矩平衡条件，截面弯矩的大小等于该截面一侧外力对截面形心的力矩合力大小，因此弯矩为18 N·m。 三、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分） 31. 截面法是求内力的唯一方法（ ） 【答案】正确 32. 杆件拉压变形时，截面上的内力是轴力，轴力必须与杆件的轴线重合。（ ） 【答案】正确 【解析】杆件拉压变形的受力特点是：作用于直杆上外力的合力的作用线与直杆轴线重合，内力是由外力引起的，所以内力也与杆件轴线重合，故称为轴力。 33. 求轴向拉伸或压缩杆件的轴力时，一般地说，在采用了截面法之后，是不能随意使用力的可传性原理来研究留下部分的外力平衡的。（ ） 【答案】正确 34. 用截面法求构件某截面的内力时，可以取截面任意一侧的部分作为研究对象，并列出平衡方程。（ ） 【答案】正确 【解析】截面法可取截面任意一侧作为研究对象，截面内力与该侧外力共同满足平衡条件。根据平衡方程即可求出轴向力、剪力、扭矩或弯矩等内力。 35. 在杆件截面突变处的横截面上，应力分布是均匀的。（ ） 【答案】错误 36. 理想轴向拉压杆只承受沿杆轴线的外力时，任一横截面上通常只有轴向内力。（ ） 【答案】正确 【解析】在理想轴向拉压条件下，外力作用线与杆轴线重合，横截面上主要产生轴向内力。由于没有横向力、力偶或扭转载荷，通常不产生剪力、弯矩和扭矩。 37. 构件某截面的内力只由外载荷的大小决定，与所取截面的位置无关。（ ） 【答案】错误 【解析】截面内力不仅与外载荷有关，还与所取截面的位置有关，因为不同截面一侧所包含的外力可能不同。求解内力时必须明确截面位置并进行相应的受力分析。 38. 杆件受拉时，用假想截面将杆件截开，截面两侧材料之间相互作用的力属于内力。（ ） 【答案】正确 【解析】内力是构件内部相邻部分之间相互作用的力。用假想截面截开构件后，截面两侧材料之间的相互作用力就是内力。 39. 构件某一截面上的内力，只由该截面一侧的外力按照静力平衡条件确定，与截面另一侧的外力无关。（ ） 【答案】正确 【解析】取截面一侧作为研究对象，根据该侧外力建立平衡方程，即可求出截面内力。由于整个构件处于平衡状态，取截面另一侧进行分析也应得到相同的内力结果。 40. 梁承受横向集中力时，截面上通常同时存在剪力和弯矩，因此不能只用弯矩表示该截面的全部内力。（ ） 【答案】正确 【解析】横向载荷会使梁产生剪切作用和弯曲作用，截面内通常具有剪力和弯矩。只表示弯矩会遗漏剪切内力，不能完整反映截面的受力状态。 四、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 41. 简述用截面法求构件指定截面内力的基本步骤。 【答案】（1）在需要求内力的截面处用假想截面将构件截开。 （2）取截面一侧作为研究对象，画出该部分的受力图，并用未知内力代替截面另一侧对研究对象的作用。 （3）根据平衡方程求出截面的轴力、剪力和弯矩，并按规定确定其正负号。 【解析】截面法的核心是将构件内部作用转化为截面上的未知内力，再利用研究对象的静力平衡条件求解。取截面任一侧进行分析均可，但受力图和内力正负号必须保持一致。 42. 试求下图所示杆件指定各截面上的内力大小。 【答案】解：（1）计算截面1—1的内力， 沿截面1—1假想地将杆件截成两段，取左段为研究对象，用内力代替右端对左端的作用，用平衡方程求解。 ∵杆件平衡， ∴，即 ∴，内力拉力。 （2）计算截面2—2的内力， 沿截面2—2假想地将杆件截成两段，取右段为研究对象，用内力代替左端对右端的作用力。 ∵杆件平衡， ∴，即 ∴内力压力 43. 比较轴力、剪力和弯矩的定义，并分别说明它们主要对应的构件变形形式。 【答案】（1）轴力是沿构件轴线方向的内力，主要使构件产生轴向拉伸或压缩变形。 （2）剪力是垂直于构件轴线方向的内力，主要使构件相邻截面产生相对错动，形成剪切变形。 （3）弯矩是截面内力对截面形心的力矩，主要使构件发生弯曲变形。 【解析】三种内力的区别主要在于作用方向或力矩效应不同，并分别对应轴向变形、剪切变形和弯曲变形。实际构件可能同时承受多种内力，需要结合载荷作用方式综合判断。 44. 简述绘制梁内力图的基本步骤，并说明集中力作用处剪力图和弯矩图的一般变化特点。 【答案】（1）根据梁的支承形式和载荷情况求出支座反力，并按梁的轴线建立截面位置坐标。 （2）分段取梁的左侧或右侧为研究对象，利用平衡方程求出各截面的剪力和弯矩表达式。 （3）按照各区段的内力变化规律，在相应位置标出数值并连接，分别绘制剪力图和弯矩图。 （4）集中力作用处剪力通常发生突变，突变量等于集中力的代数值；弯矩一般连续，但其斜率会发生变化。 【解析】绘制内力图必须先求支座反力，再按集中力、分布载荷和支座等位置分段建立平衡方程。集中力会直接改变剪力，而弯矩由剪力积分得到，因此在没有集中力矩时弯矩通常连续。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题10分，共10分） 45. 某机械设备采用矩形截面悬臂支承臂承受端部载荷。支承臂长度为 ，截面宽度为 ，截面高度为 。设备端部的静载荷为 ，考虑启动冲击作用，动载系数取 。忽略支承臂自重，材料许用弯曲应力为 。（1）计算支承臂固定端的剪力和弯矩。（2）计算固定端截面边缘处的最大弯曲应力，并判断支承臂是否满足强度要求。（3）若强度不满足要求，仅增大截面高度，截面宽度仍取 ，计算满足强度要求所需的最小高度，并从 、 中选择合理尺寸。 【答案】（1）设计载荷为 。固定端剪力为 ，弯矩为 。（2）最大弯曲应力为 。由于 ，支承臂不满足强度要求。（3）所需最小高度为 。应选用 的截面高度。 【解析】设计载荷为Pd=1.25×8=10 kN，固定端剪力V=Pd=10 kN，弯矩M=PdL=10×0.6=6 kN·m。矩形截面最大弯曲应力σ=6M/(bh2)=6×6×106/(40×802)=140.625 MPa>120 MPa，不满足强度要求。所需高度hmin=√[6M/(b[σ])]=86.60 mm，85 mm不合格，应选90 mm。 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 $ 江苏省（职教高考）机械类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共135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类高考的学生。 与本专辑配套的还有江苏省职教高考考试《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。 江苏省（职教高考）机械类 《机械基础》 项目三：直杆的基本变形 任务二：内力 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. 梁弯曲时，横截面的内力有（ ） A. 拉力 B. 压力 C. 剪力 D. 扭矩 2. 轴力（ ） A. 是杆件轴线上的载荷 B. 是杆件截面上的内力 C. 与杆件的截面积有关 D. 与杆件材料有关 3. 如下图所示，杆A、B端分别受力 F的作用，则杆内截面上的内力为（ ） A. 2F B. F/2 C. F D. 1.5F 4. 截面法求内力的主要步骤不包括（ ） A. 选择截面并切断 B. 列出平衡方程 C. 求解外力 D. 计算内力 5. 杆件受到外力作用并保持平衡时，内部各部分之间相互作用的力称为（ ） A. 约束反力 B. 接触压力 C. 内力 D. 摩擦阻力 6. 直杆在拉伸或压缩时，其横截面上的内力称为（ ） A. 剪力 B. 弯矩 C. 正应力 D. 切应力 7. 图示为一轴力杆，其中最大的轴力为（ ） A. 12kN B. 20kN C. 8kN D. 13kN 8. 用截面假想地截开受力杆件，并取其中一部分进行平衡分析，主要用于求（ ） A. 杆件的内力 B. 材料的密度 C. 截面的尺寸 D. 零件的表面粗糙度 9. 直杆沿轴线方向承受拉力时，横截面上的主要内力是（ ） A. 剪力 B. 弯矩 C. 轴力 D. 扭矩 10. 如图所示阶梯形直杆，在外力F作用下，下列关于其各段轴力描述正确的是（ ） A. AB段轴力最大 B. BC段轴力最大 C. CD段轴力最大 D. 三段轴力一样大 11. 水平简支梁中部受到竖直向下的集中力作用，梁跨中截面通常存在的内力分量是（ ） A. 轴力和扭矩 B. 剪力和弯矩 C. 轴力和弯矩 D. 扭矩和剪力 12. 平面弯曲构件的任一横截面上，内力通常分解为剪力和（ ） A. 轴力 B. 弯矩 C. 扭矩 D. 支承力 13. 传动轴传递旋转动力时，横截面上主要承受的内力是（ ） A. 轴力 B. 剪力 C. 弯矩 D. 扭矩 14. 图所示AB杆两端受大小为F的力的作用，则杆内截面上的内力大小为（ ） A. F B. C. 0 D. 1 15. 对受拉直杆用截面法分析，截取任一段后，为使该段保持平衡，截面上应补加与杆轴线平行的（ ） A. 轴力 B. 剪力 C. 弯矩 D. 扭矩 16. 某杆件在截面左侧的外力合力沿杆轴线向右，则该截面内力的轴向分量应与该合力（ ） A. 方向相同 B. 方向相反 C. 方向垂直 D. 始终为零 17. 已知一点应力状态如图，其＝（ ） A. 72.1Mpa B. 50Mpa C. 30Mpa D. 80Mpa 18. 在材料的应力未超过比例极限时，正应力与正应变之间的关系是（ ） A. 正应力与正应变成反比 B. 正应力与正应变成正比 C. 正应力随正应变无规律变化 D. 正应力与正应变保持数值相等 19. 关于内力与外力的关系，下列说法正确的是（ ） A. 内力只由杆件自重产生 B. 外力作用是产生内力的条件 C. 内力方向始终与外力相同 D. 外力只能作用在杆件内部 20. 构件在外力作用下发生变形时，构件内部各部分之间相互作用的力称为（ ） A. 外力 B. 内力 C. 应力 D. 反力 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 内力是外力作用引起的，不同的______引起不同的内力，轴向拉、压变形时的内力称为______。剪切变形时的内力称为______，扭转变形时内力称为______，弯曲变形时的内力称为______。 22. 用截面法求构件某截面的内力时，应在该截面处假想将构件______，再取其中一侧作为研究对象。 23. 拉压杆上的内力称为______，用符号表示。 24. 杆件拉压变形时，截面上的内力称为______，与杆件的轴线______。 25. 材料的曲线如图所示，则材料的屈服极限Mpa，强度极限Mpa，强度计算时，若取安全系数为2，那么材料的许用应力[Mpa。 26. 构件截面上的基本内力通常包括轴向力、剪力、______和______。 27. 一端固定的悬臂梁自由端受到竖直向下的集中力6 kN，梁上不再受到其他横向载荷，则固定端截面的剪力大小为______。 28. 在轴向拉伸或压缩杆件中，轴向力使杆件产生沿轴线方向的______变形；在圆轴受扭时，扭矩使杆件产生______变形。 29. 一根直杆在某截面右侧受到两个同向轴向力，大小分别为12 kN和8 kN，左侧没有其他轴向力，则该截面的轴向内力大小为______。 30. 若构件某截面一侧的外力对截面形心的力矩合力为18 N·m，则该截面的弯矩大小为______。 三、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分） 31. 截面法是求内力的唯一方法（ ） 32. 杆件拉压变形时，截面上的内力是轴力，轴力必须与杆件的轴线重合。（ ） 33. 求轴向拉伸或压缩杆件的轴力时，一般地说，在采用了截面法之后，是不能随意使用力的可传性原理来研究留下部分的外力平衡的。（ ） 34. 用截面法求构件某截面的内力时，可以取截面任意一侧的部分作为研究对象，并列出平衡方程。（ ） 35. 在杆件截面突变处的横截面上，应力分布是均匀的。（ ） 36. 理想轴向拉压杆只承受沿杆轴线的外力时，任一横截面上通常只有轴向内力。（ ） 37. 构件某截面的内力只由外载荷的大小决定，与所取截面的位置无关。（ ） 38. 杆件受拉时，用假想截面将杆件截开，截面两侧材料之间相互作用的力属于内力。（ ） 39. 构件某一截面上的内力，只由该截面一侧的外力按照静力平衡条件确定，与截面另一侧的外力无关。（ ） 40. 梁承受横向集中力时，截面上通常同时存在剪力和弯矩，因此不能只用弯矩表示该截面的全部内力。（ ） 四、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 41. 简述用截面法求构件指定截面内力的基本步骤。 42. 试求下图所示杆件指定各截面上的内力大小。 43. 比较轴力、剪力和弯矩的定义，并分别说明它们主要对应的构件变形形式。 44. 简述绘制梁内力图的基本步骤，并说明集中力作用处剪力图和弯矩图的一般变化特点。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题10分，共10分） 45. 某机械设备采用矩形截面悬臂支承臂承受端部载荷。支承臂长度为 ，截面宽度为 ，截面高度为 。设备端部的静载荷为 ，考虑启动冲击作用，动载系数取 。忽略支承臂自重，材料许用弯曲应力为 。（1）计算支承臂固定端的剪力和弯矩。（2）计算固定端截面边缘处的最大弯曲应力，并判断支承臂是否满足强度要求。（3）若强度不满足要求，仅增大截面高度，截面宽度仍取 ，计算满足强度要求所需的最小高度，并从 、 中选择合理尺寸。 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 $