江苏省（职教高考）机械类 《机械基础》项目三任务八 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 任务八：梁的应力分布 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. 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. 正应力不变 2. 弯曲变形时，构件中性轴的特点是（ ） A. 正应力最大 B. 切应力最大 C. 正应力为零 D. 变形量最大 3. 悬臂梁受力如图，其中错误的是( ) A. AB段任意截面剪力向上 B. AB是剪切弯曲， C. BC段任意截面弯矩为负 D. 全梁均为剪切弯曲 4. 在悬臂梁的自由端受到一个向下的集中力作用时，梁的固定端截面处的（ ） A. 弯矩最大，剪力为零 B. 剪力最大，弯矩为零 C. 弯矩和剪力都为零 D. 弯矩和剪力都最大 5. 梁弯曲时，横截面上点的正应力大小，与该点到某一位置的距离成正比，这个某一位置指的是。（ ） A. 中性轴 B. 凸边 C. 凹边 D. 边缘 6. 梁在集中力偶作用的截面处，它的内力图为（ ） A. M图有突变，图无变化 B. 图有突变，M图有转折 C. 图有突变，M图无变化 D. M图有突变，图有转折 7. 如图所示的两根梁，其______（ ） A. 弯矩图相同，最大弯曲应力值相同 B. 弯矩图不相同，最大弯曲应力值相同 C. 弯矩图相同，最大弯曲应力值不同 D. 弯矩图不相同，最大弯曲应力值不同 8. 下列哪种截面形状的梁抗弯性能最好（ ） A. 工字形 B. 圆形 C. 矩形 D. 正方形 9. 梁发生纯弯曲时，横截面上的弯曲正应力分布特点是（ ） A. 中性轴处应力达到最大值 B. 中性轴处应力等于零 C. 横截面各处应力大小相等 D. 截面边缘处应力等于零 10. 下图所示矩形截面，判断与形心轴z平行的各轴中，截面对哪根轴的惯性距最小。以下结论哪个正确（ ） A. 截面对轴的惯性矩最小。 B. 截面对轴的惯性矩最小。 C. 截面对与z轴距离最远的轴的惯性矩最小。 D. 截面对与z轴惯性矩最小。 11. 在梁的弯曲过程中，距横截面的中性轴最远处______（ ） A. 正应力达到最大值 B. 弯矩值达到最大值 C. 正应力达到最小值 D. 弯矩值达到最小值 12. 矩形截面梁承受平面弯曲时，距离中性轴越远的截面点，其弯曲正应力通常（ ） A. 逐渐减小并趋近于零 B. 保持不变并始终相等 C. 逐渐增大并达到较大值 D. 先增大后减小为零值 13. 当梁上的载荷只有集中力时，弯矩图为（ ） A. 水平直线 B. 曲线 C. 抛物线 D. 斜直线 14. 悬臂梁受力如图，其中（ ） A. AB是纯弯曲，BC是剪切弯曲 B. AB是剪切弯曲，BC是纯弯曲 C. 全梁均是纯弯曲 D. 全梁均为剪切弯曲 15. 杆件发生弯曲变形时，主要承受的外载荷是（ ） A. 轴向力 B. 剪切力 C. 弯矩 D. 扭矩 16. 简支梁在集中力作用下，最大弯矩通常出现在（ ） A. 支座处 B. 跨中 C. 集中力作用点 D. 任意位置 17. 弯曲变形时，构件中性轴的特点是（ ） A. 切应力最大 B. 正应力为零 C. 变形量最小 D. 位于截面形心处 18. 直杆发生弯曲变形时，中性轴的位置取决于（ ） A. 外力的大小和作用点 B. 外力的方向和作用线 C. 横截面的形状和尺寸 D. 材料的性质和强度 19. 梁的截面形状不同，其抗弯能力（ ） A. 相同 B. 不同 C. 只与长度有关 D. 与载荷大小无关 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. 梁弯曲变形时中性轴上正应力为______。 22. 直梁在弯曲过程中，内力的主要形式包括______和______。 23. 梁平面弯曲时，截面上任意一点的正应力大小与该点到______的距离成正比。 24. 中性层是______。 25. 横力弯曲是 ______。 26. 如果梁上的全部外力均作用在梁的______平面内，且外力的作用线与梁的轴线______，梁将发生平面弯曲。 27. 弯曲变形时，构件横截面上的正应力分布与该点到______的距离成正比，______处正应力最大。 28. 弯曲变形时，构件横截面上的最大正应力发生在______的位置。 29. 梁弯曲时，横截面上弯曲正应力为零的轴线称为______。 30. 直梁的弯曲强度条件是______不超过材料的许用弯曲应力。 三、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分） 31. 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。（ ） 32. 变截面梁的最大正应力不一定产生在最大弯矩的截面上。（ ） 33. 弯曲正应力的最大值出现在距中性轴最远处（ ） 34. 弯曲变形时，杆件只受到垂直于轴线的横向力作用。（ ） 35. 中性层与截面的交线称为中性轴。（ ） 36. 梁的横截面上距离中性轴越远的点，其正应力就越小。（ ） 37. 梁横截面上若有剪力，最好将梁设计成变截面梁。（ ） 38. 平面弯曲时,梁横截面上的内应力既有切应力又有正应力。（ ） 39. 在集中力所在的截面上，弯矩图上将出现转折（ ） 40. 受弯矩的杆件，弯矩最大处最危险（ ） 四、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 41. 说明矩形截面梁发生平面弯曲时，弯曲正应力在横截面上的分布规律，并说明中性轴两侧应力的性质及最大应力的位置。 42. 在拧紧或拆卸管状零件时，常常要使用如图所示的管给管件施加转矩。当拆卸连接牢固的管子时，常在管钳柄部加装套管，以增大转矩，那么，在这种情况下，牙是否会损坏？ 43. 什么是中性层？什么是中性轴？ 44. 在弯曲变形分析中，什么是截面模量？ 五、综合应用题（本大题共1小题，每题10分，共10分） 45. 横截面上正应力分布规律。 （1）梁纯弯曲时，横截面上只有______，没有______。 （2）中性轴一侧为______ 应力，另一侧为______应力； 应力大小沿截面高度呈______ 分布。 （3）距中性轴最远的截面 ______处，分别具有______和 ______应力，截面上距中性轴等距离各点______相同。 （4）中性轴上各点______为零。 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 任务八：梁的应力分布 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. 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. 正应力不变 【答案】B 【解析】矩形截面的抗弯截面模量与截面高度的平方成正比。高度增加一倍，抗弯截面模量增加为原来的4倍，在弯矩不变时，最大正应力降为原来的1/4，因此选B。 2. 弯曲变形时，构件中性轴的特点是（ ） A. 正应力最大 B. 切应力最大 C. 正应力为零 D. 变形量最大 【答案】C 【解析】中性轴是弯曲时横截面上正应力为零的轴线，一侧为拉应力，另一侧为压应力，离中性轴越远，正应力越大。 3. 悬臂梁受力如图，其中错误的是( ) A. AB段任意截面剪力向上 B. AB是剪切弯曲， C. BC段任意截面弯矩为负 D. 全梁均为剪切弯曲 【答案】C 4. 在悬臂梁的自由端受到一个向下的集中力作用时，梁的固定端截面处的（ ） A. 弯矩最大，剪力为零 B. 剪力最大，弯矩为零 C. 弯矩和剪力都为零 D. 弯矩和剪力都最大 【答案】D 【解析】设悬臂梁长度为L，自由端集中力为P。固定端截面的弯矩绝对值为M=PL，为全梁最大值；梁内剪力的绝对值在各截面均为P，因此固定端剪力不为零，且其大小达到全梁的最大值（与其他截面相同）。所以固定端截面的弯矩和剪力都处于最大值，应选D。 5. 梁弯曲时，横截面上点的正应力大小，与该点到某一位置的距离成正比，这个某一位置指的是。（ ） A. 中性轴 B. 凸边 C. 凹边 D. 边缘 【答案】A 【解析】梁发生弯曲时，横截面上的正应力沿截面高度呈线性分布，其大小满足σ=My/I，其中y为该点到中性轴的距离。中性轴处y=0，正应力为零；距中性轴越远，正应力的绝对值越大。因此，该位置指中性轴，应选A。 6. 梁在集中力偶作用的截面处，它的内力图为（ ） A. M图有突变，图无变化 B. 图有突变，M图有转折 C. 图有突变，M图无变化 D. M图有突变，图有转折 【答案】A 【解析】集中力偶不产生竖向合力，因此不会使剪力图发生突变，剪力图在该截面处无变化；集中力偶会使弯矩在作用截面处发生突变。因此M图有突变、FS图无变化，应选A。 7. 如图所示的两根梁，其______（ ） A. 弯矩图相同，最大弯曲应力值相同 B. 弯矩图不相同，最大弯曲应力值相同 C. 弯矩图相同，最大弯曲应力值不同 D. 弯矩图不相同，最大弯曲应力值不同 【答案】C 8. 下列哪种截面形状的梁抗弯性能最好（ ） A. 工字形 B. 圆形 C. 矩形 D. 正方形 【答案】A 【解析】在材料和截面积相近的条件下，工字形截面将较多材料布置在远离中性轴的位置，使截面惯性矩和抗弯截面模量较大，因而抗弯性能最好。因此应选A。 9. 梁发生纯弯曲时，横截面上的弯曲正应力分布特点是（ ） A. 中性轴处应力达到最大值 B. 中性轴处应力等于零 C. 横截面各处应力大小相等 D. 截面边缘处应力等于零 【答案】B 【解析】梁弯曲时，中性轴上的纵向纤维长度不变，因此弯曲正应力为零。弯曲正应力随距中性轴的距离增大而增大，截面边缘处通常达到最大值。 10. 下图所示矩形截面，判断与形心轴z平行的各轴中，截面对哪根轴的惯性距最小。以下结论哪个正确（ ） A. 截面对轴的惯性矩最小。 B. 截面对轴的惯性矩最小。 C. 截面对与z轴距离最远的轴的惯性矩最小。 D. 截面对与z轴惯性矩最小。 【答案】D 11. 在梁的弯曲过程中，距横截面的中性轴最远处______（ ） A. 正应力达到最大值 B. 弯矩值达到最大值 C. 正应力达到最小值 D. 弯矩值达到最小值 【答案】A 【解析】弯曲正应力与该点到中性轴的距离成正比，因此距中性轴最远处的正应力绝对值最大。因此选A。 12. 矩形截面梁承受平面弯曲时，距离中性轴越远的截面点，其弯曲正应力通常（ ） A. 逐渐减小并趋近于零 B. 保持不变并始终相等 C. 逐渐增大并达到较大值 D. 先增大后减小为零值 【答案】C 【解析】矩形截面梁弯曲时，弯曲正应力沿距中性轴的距离呈线性变化。距中性轴越远，应力绝对值越大，最外层纤维处达到最大值。 13. 当梁上的载荷只有集中力时，弯矩图为（ ） A. 水平直线 B. 曲线 C. 抛物线 D. 斜直线 【答案】D 【解析】当梁上的载荷只有集中力时，在相邻集中力之间的梁段上没有分布载荷，剪力为常量。由弯矩与剪力的关系dM/dx=FS可知，弯矩沿梁长呈线性变化，因此弯矩图为斜直线。集中力作用处剪力发生突变，但弯矩通常连续，应选D。 14. 悬臂梁受力如图，其中（ ） A. AB是纯弯曲，BC是剪切弯曲 B. AB是剪切弯曲，BC是纯弯曲 C. 全梁均是纯弯曲 D. 全梁均为剪切弯曲 【答案】B 15. 杆件发生弯曲变形时，主要承受的外载荷是（ ） A. 轴向力 B. 剪切力 C. 弯矩 D. 扭矩 【答案】C 【解析】杆件发生弯曲变形的主要受力形式是弯矩，弯矩使杆件产生弯曲变形。因此选C。 16. 简支梁在集中力作用下，最大弯矩通常出现在（ ） A. 支座处 B. 跨中 C. 集中力作用点 D. 任意位置 【答案】C 【解析】简支梁受集中力作用时，集中力作用点两侧的剪力发生变化，弯矩在该点达到最大值。因此选C。 17. 弯曲变形时，构件中性轴的特点是（ ） A. 切应力最大 B. 正应力为零 C. 变形量最小 D. 位于截面形心处 【答案】B 【解析】中性轴是弯曲时横截面上正应力为零的轴线，一侧为拉应力，一侧为压应力，与截面形心的位置无关（非对称截面中性轴也可能不通过形心） 18. 直杆发生弯曲变形时，中性轴的位置取决于（ ） A. 外力的大小和作用点 B. 外力的方向和作用线 C. 横截面的形状和尺寸 D. 材料的性质和强度 【答案】C 【解析】中性轴是截面上正应力为零的轴，其位置由截面的形状和尺寸决定，与外力大小及材料性质无关。因此选C。 19. 梁的截面形状不同，其抗弯能力（ ） A. 相同 B. 不同 C. 只与长度有关 D. 与载荷大小无关 【答案】B 【解析】梁的抗弯能力与截面惯性矩和抗弯截面模量有关，截面形状不同，这些截面几何性质通常不同，因此抗弯能力不同。选B。 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. 梁弯曲变形时中性轴上正应力为______。 【答案】0 【解析】中性轴上的各点到中性轴的距离为零，根据弯曲正应力与距离成正比可知，中性轴上的正应力为0。 22. 直梁在弯曲过程中，内力的主要形式包括______和______。 【答案】① 弯矩 ② 剪力 【解析】直梁弯曲时，截面上的主要内力形式为抵抗弯曲的弯矩和抵抗剪切的剪力。 23. 梁平面弯曲时，截面上任意一点的正应力大小与该点到______的距离成正比。 【答案】中性轴 【解析】梁平面弯曲时，截面上任意一点的正应力与该点到中性轴的距离成正比。 24. 中性层是______。 【答案】在伸长和缩短之间必有一层材料既不伸长也不缩短。这个长度不变的材料层称为中性层。 【解析】梁弯曲时，梁内存在一层既不伸长也不缩短的材料层，该材料层称为中性层。 25. 横力弯曲是 ______。 【答案】横截面上既受弯矩又有剪力的弯曲 【解析】横力弯曲是梁的横截面上同时存在弯矩和剪力的弯曲变形。 26. 如果梁上的全部外力均作用在梁的______平面内，且外力的作用线与梁的轴线______，梁将发生平面弯曲。 【答案】① 纵向对称 ② 垂直 【解析】外力位于纵向对称平面且垂直于梁轴线时，梁发生平面弯曲。 27. 弯曲变形时，构件横截面上的正应力分布与该点到______的距离成正比，______处正应力最大。 【答案】① 中性轴 ② 上下边缘 【解析】弯曲正应力与到中性轴的距离成正比，距中性轴最远的上下边缘处正应力最大。 28. 弯曲变形时，构件横截面上的最大正应力发生在______的位置。 【答案】离中性轴最远 【解析】弯曲正应力随到中性轴距离增大而增大，因此最大正应力位于离中性轴最远处。 29. 梁弯曲时，横截面上弯曲正应力为零的轴线称为______。 【答案】中性轴 【解析】中性轴上的纤维在弯曲变形过程中长度基本不变，因此弯曲正应力为零。它将横截面划分为受拉区和受压区。 30. 直梁的弯曲强度条件是______不超过材料的许用弯曲应力。 【答案】最大弯曲应力 【解析】为了保证直梁在弯曲时不发生破坏，需要控制最大弯曲应力不超过材料的许用弯曲应力。 三、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分） 31. 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】该说法错误。梁弯曲时正应力沿截面高度通常呈线性分布，切应力的分布则与截面形状和受力情况有关，并非一律为线性分布。 32. 变截面梁的最大正应力不一定产生在最大弯矩的截面上。（ ） 【答案】正确 【解析】该说法正确。变截面梁的正应力与弯矩和截面模量共同有关，最大正应力不一定出现在最大弯矩截面上。 33. 弯曲正应力的最大值出现在距中性轴最远处（ ） 【答案】正确 【解析】由弯曲正应力分布规律可知，离中性轴越远正应力越大，最大值在最远处边缘，正确。 34. 弯曲变形时，杆件只受到垂直于轴线的横向力作用。（ ） 【答案】错误 【解析】该说法错误。弯曲变形通常由弯矩引起，横向力可能产生剪力，杆件还可能同时受到其他外力，并非只受垂直于轴线的横向力。 35. 中性层与截面的交线称为中性轴。（ ） 【答案】正确 【解析】中性层与横截面的交线称为中性轴，因此该说法正确。 36. 梁的横截面上距离中性轴越远的点，其正应力就越小。（ ） 【答案】错误 【解析】该说法错误。弯曲正应力的绝对值与到中性轴的距离成正比，距离越远，正应力绝对值越大。 37. 梁横截面上若有剪力，最好将梁设计成变截面梁。（ ） 【答案】错误 【解析】该说法错误。梁横截面上存在剪力，并不意味着必须或最好采用变截面梁。弯矩图是否为直线段取决于荷载分布，只有在相应区段剪力为常量时，弯矩图才呈直线；有分布荷载时，弯矩图可能为曲线。梁采用等截面还是变截面，应根据弯矩和剪力的分布、强度与刚度要求以及经济性等因素综合确定。因此，不能仅因横截面上有剪力就断定最好采用变截面梁。 38. 平面弯曲时,梁横截面上的内应力既有切应力又有正应力。（ ） 【答案】正确 【解析】平面弯曲时,梁横截面上的内力包括剪力和弯矩，剪力由切应力构成，弯矩由正应力构成，所以横截面上既有切应力又有正应力，特殊情况下，纯弯曲时，剪力为0，切应力为0。 39. 在集中力所在的截面上，弯矩图上将出现转折（ ） 【答案】正确 【解析】当杆件上作用有集中力时，根据弯矩和剪力的关系，在集中力作用处，剪力会发生突变，而弯矩图在该截面处会出现转折。 具体来说，以杆件上某一点为研究对象，在集中力作用点的左侧和右侧分别取微段进行分析。根据剪力和弯矩的微分关系dMdx=VdxdM​=V，当剪力在某一点发生突变时，弯矩的导数在该点不连续，从而导致弯矩图在该点出现转折。 40. 受弯矩的杆件，弯矩最大处最危险（ ） 【答案】错误 【解析】受弯矩的杆件，弯曲应力不仅与弯矩有关，还和抗弯截面系数有关。 四、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 41. 说明矩形截面梁发生平面弯曲时，弯曲正应力在横截面上的分布规律，并说明中性轴两侧应力的性质及最大应力的位置。 【答案】（1）弯曲正应力沿垂直于中性轴的方向呈线性分布，中性轴处应力为零，距中性轴越远，应力绝对值越大。 （2）中性轴一侧的截面区域受拉，另一侧的截面区域受压，具体受拉、受压性质取决于弯矩方向。 （3）最大弯曲正应力出现在距中性轴最远的边缘纤维处，矩形截面通常位于受拉边缘和受压边缘。 【解析】矩形截面梁的弯曲正应力与截面点到中性轴的距离成正比，因此其分布图形为线性变化。中性轴处应力为零，受拉区和受压区分别位于中性轴两侧，最大应力出现在最外层纤维处。 42. 在拧紧或拆卸管状零件时，常常要使用如图所示的管给管件施加转矩。当拆卸连接牢固的管子时，常在管钳柄部加装套管，以增大转矩，那么，在这种情况下，牙是否会损坏？ 【答案】由于钳牙是用优质材料制造并经过热处理的,所以,通常情况下钳牙是不容易损坏的。管钳工作时，在钳柄端部有作用力F,钳柄产生弯曲变形，其弯矩图如图所示。由弯矩图可知,钳柄根部A—A截面处弯矩值最大,该处最容易发生弯曲损坏。而错柄的材料多为45钢,一般情况下不容易产生柄部弯曲。但若钳柄!部分加上套管,长度超过1的三倍时,则A-A截面处的弯矩也将超过原来的三倍,这时钳柄根部的应力也将超过原来的三倍，这时就有可能因施力过猛而导致A—A截面处出现弯曲损坏。 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。 44. 在弯曲变形分析中，什么是截面模量？ 【答案】截面模量是衡量梁抗弯能力的指标，它表示在给定截面上，距离中性轴最远点的线性距离的度量。它用于简化梁的弯曲应力计算。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题10分，共10分） 45. 横截面上正应力分布规律。 （1）梁纯弯曲时，横截面上只有______，没有______。 （2）中性轴一侧为______ 应力，另一侧为______应力； 应力大小沿截面高度呈______ 分布。 （3）距中性轴最远的截面 ______处，分别具有______和 ______应力，截面上距中性轴等距离各点______相同。 （4）中性轴上各点______为零。 【答案】（1）① 正应力 ② 切应力 （2）① 拉 ② 压 ③ 线性 （3）① 边缘 ② 最大拉应力 ③ 最大压 ④ 应力 （4）正应力 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 $