江苏省（职教高考）机电类 《机械基础》项目二任务一 45分钟专题训练卷

江苏省（职教高考）机电类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共245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电类理论知识，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电类高考的学生。 与本专辑配套的还有江苏省职教高考考试《机械制图》《金属加工基础》《电工电子技术与技能》《工厂电气控制设备》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）机电类 《机械基础》 项目二：杆件的静力分析 任务一：杆件的静力分析 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. 刚体在同一平面内，受到互不平行且汇交于一点的三个力的作用，则刚体（ ） A. 一定转动 B. 一定处于平衡 C. 一定处于不平衡 D. 不一定处于平衡 2. 静力学中近似认为构件受力时不产生变形的物体称为（ ） A. 钢板 B. 钢体 C. 杠杆 D. 刚体 3. 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 4. 二力构件上的两个力必须（ ） A. 大小相等 B. 方向相反 C. 作用线相同 D. 大小相等、方向相反且作用线相同 5. 固定端约束的约束反力有（ ） A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个 6. 平面力偶系合成的结果为一（ ） A. 力偶 B. 力 C. 零 D. 合力矩 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. 力偶对物体产生的运动效应是（ ） A. 只有移动 B. 只有转动 C. 既有移动又有转动 D. 静止不动 9. 力矩的单位是（ ） A. 牛顿 B. 米 C. 牛顿·米 D. 千克 10. 如图所示，矢量 与 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. 相反 11. 下列关于力偶的性质正确的是( ) A. 力偶不是力 B. 力偶能与力等效 C. 力偶不能与力等效 D. 力偶可与力平衡 12. 力使物体绕某点转动的效果要用( )来度量。 A. 力矩 B. 力 C. 弯曲 D. 力偶 13. 刚体受三力的作用而处于平衡状态，则此三力的作用线（ ） A. 必汇交于一点 B. 相互平行 C. 必都为零 D. 不位于同一平面内 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. 先增大后减小 15. 限制受力物体运动的物体称为（ ） A. 研究对象 B. 参考物体 C. 刚体 D. 约束 16. 物体受到的力可以分为（ ）和（ ）两类，前者是使物体产生运动或运动趋势的力，后者则是阻碍物体运动的力（ ） ①主动力 ②摩擦力 ③约束反力 ④重力 ⑤弹力 ⑥惯性力 A. ①和⑤ B. ②和⑥ C. ①和③ D. ③和⑤ 17. 在A、B两点连接绳索ACB，绳索上悬挂重物F ，如图。点A、B的距离保持不变，绳索的许用拉应力为［σ］。试问：当α角取______时，绳索的用料最省（ ） A. B. C. D. 18. 4种常见的约束中约束力的方向能确定的有（ ）种 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 19. 平面汇交力系平衡的几何条件是（ ） A. 力多边形自行封闭 B. 力多边形成圆形 C. 力多边形成正方形 D. 力多边形成三角形 20. 刚体受不平行的三个力作用而平衡时，此三个力的作用线在同一平面内，且必（ ） A. 汇交于一点 B. 零合力 C. 成力偶 D. 平行 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 力的合成与分解应遵循______或______。 22. 下列平面汇交力系中，图（a）的合力为______，图（b）的合力为______。 图（a） 图（b） 23. 可以把作用在刚体上点A的力F平行移到刚体上另一点时，若不改变原力的作用效果，必须附加一个______才能与原力的作用效果相同。 24. 力偶对物体的转动效应取决于力偶矩的______、______和______。 25. 如图所示，在某刚体的一个平面上的A、B、C、D四个点上分别作用着四个力、、、，按某一比例画出四个力时，它们正好首尾相连，这四个力向A点简化后，主矢等于______ ，主矩______0（填等于或不等于）。如果简化中心变化了，主矢______，主矩可能______。 26. 平面力偶系不能与一个力等效，只能与一个力偶等效，该力偶称为平面力偶系的______。合力偶的矩等于各分力偶的______。 27. 合力矩定理：平面汇交力系的合力对于平面内任一点之矩等于力系中所有分力对该点力矩的______ 。 28. 某刚体受平面汇交力系作用，其力多边形分别如图（a）、（b）所示，______图表示平衡力系，图______表示有合力，其合力。 29. 力矩是度量力使物体绕某一点产生______效应的物理量。力对点之矩是一个代数量，其大小等于力的大小与______乘积，其正负号的规定是：力使物体绕矩心______方向转动时力矩取正号，反之取负号。当力的作用线通过______时，力对点的矩为零。 30. 受力图是一种图示，用以表示______。 三、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分） 31. 二力构件是指只受两个力作用的构件。（ ） 32. 约束反力的方向总是与约束所能限制的运动方向相反。（ ） 33. 如图所示，刚体在同一点受F1、F2、F3三个力的作用，则该刚体处于平衡状态( ) 34. 静力分析中，研究对象通常被视为刚体。（ ） 35. 作用与反作用力也可构成一个二力平衡力系，因为它们满足二力平衡的条件。（ ） 36. 力在坐标轴上的投影等于力在该坐标轴上的分力。（ ） 37. 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。（ ） 38. 力偶对刚体的转动效果与力偶矩的大小和方向有关（ ） 39. 在平面内，力偶矩是代数量。（ ） 40. 物体在力系作用下处于平衡状态，该力系一定是平衡力系。（ ） 四、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 41. 力在直角坐标轴上的投影与力的分力有何区别? 42. 三角架如图，现将一重物用绳悬挂于销钉C上，重物的重力为W = 62.8kN，试确定AC杆和BC杆所受到的力。 43. 常见的约束有哪几种 44. 试用图表示大小为4kN，与水平方向夹角为的力。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题10分，共10分） 45. 某机电设备采用水平简支支架梁 AB 承载，A 端为铰支座，B 端为滚动支座，梁长为 1.20 m。设备在梁上 C 点产生竖直向下的载荷 ，C 点距 A 端 0.40 m；同时，设备传给梁一水平向右的作用力 。另有一个顺时针力偶，力偶矩为 。忽略梁自重。（1）根据平衡条件，计算 A、B 两支座的反力分量，并求 A 支座反力的合力大小。（2）若取消顺时针力偶，其他条件不变，比较 B 支座竖直反力的变化，并说明力偶对支座反力的影响。（3）说明水平力、竖直力与力偶在该支架受力分析中的区别，并提出一项减小支架受力或变形的改进措施。 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 $ 江苏省（职教高考）机电类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共245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电类理论知识，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电类高考的学生。 与本专辑配套的还有江苏省职教高考考试《机械制图》《金属加工基础》《电工电子技术与技能》《工厂电气控制设备》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）机电类 《机械基础》 项目二：杆件的静力分析 任务一：杆件的静力分析 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. 刚体在同一平面内，受到互不平行且汇交于一点的三个力的作用，则刚体（ ） A. 一定转动 B. 一定处于平衡 C. 一定处于不平衡 D. 不一定处于平衡 【答案】D 【解析】刚体在同一平面内收到互不平行且汇交于一点的三个力作用，其状态取决于这三个力的合力。这里要注意和“三力平衡汇交定理”进行区分，虽然三个力的作用线汇交于一点，但如果力的大小和方向不确定，刚体的状态也可能不确定。 2. 静力学中近似认为构件受力时不产生变形的物体称为（ ） A. 钢板 B. 钢体 C. 杠杆 D. 刚体 【答案】D 【解析】刚体是物理学中一个理想化模型，指的是在受到外力作用时，其形状和大小保持不变，且内部各点相对位置不变的物体。 3. 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。 4. 二力构件上的两个力必须（ ） A. 大小相等 B. 方向相反 C. 作用线相同 D. 大小相等、方向相反且作用线相同 【答案】D 【解析】二力构件平衡时，两力必须大小相等、方向相反且作用线重合，因此选D。 5. 固定端约束的约束反力有（ ） A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个 【答案】C 【解析】固定端能限制构件沿两个坐标方向的移动及转动，故产生水平反力、竖向反力和力矩，共3个约束反力，选C。 6. 平面力偶系合成的结果为一（ ） A. 力偶 B. 力 C. 零 D. 合力矩 【答案】C 【解析】平面力偶系可合成为一个力偶，其合力矩为各力偶矩的代数和；若力偶矩代数和为零，则合成结果为零。因此选C。 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 8. 力偶对物体产生的运动效应是（ ） A. 只有移动 B. 只有转动 C. 既有移动又有转动 D. 静止不动 【答案】B 【解析】力偶的合力为零，不产生平动效应；其力矩不为零，只能使物体转动。因此选B。 9. 力矩的单位是（ ） A. 牛顿 B. 米 C. 牛顿·米 D. 千克 【答案】C 【解析】力矩等于力与力臂的乘积，，单位为牛顿·米，故选C。 10. 如图所示，矢量 与 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. 相反 【答案】B 11. 下列关于力偶的性质正确的是( ) A. 力偶不是力 B. 力偶能与力等效 C. 力偶不能与力等效 D. 力偶可与力平衡 【答案】C 【解析】力偶的合力为零而力矩不为零，单个力无法同时产生相同的合力和力矩，因此力偶不能与力等效，选C。 12. 力使物体绕某点转动的效果要用( )来度量。 A. 力矩 B. 力 C. 弯曲 D. 力偶 【答案】A 【解析】力使物体绕某一点转动效应的度量，称为力对点之矩，简称力矩。 13. 刚体受三力的作用而处于平衡状态，则此三力的作用线（ ） A. 必汇交于一点 B. 相互平行 C. 必都为零 D. 不位于同一平面内 【答案】A 【解析】刚体受三个力作用而平衡有两种情况，一种是三个力不平行，汇交于一点，一种是三个力平行，如秤杆受三个竖直的力作用平衡，但这两种情况中，三个力都在同一平面。如果三个力汇交于一点，且平衡，则合力必为0。 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. 先增大后减小 【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. 限制受力物体运动的物体称为（ ） A. 研究对象 B. 参考物体 C. 刚体 D. 约束 【答案】D 【解析】限制物体运动的物体称为约束，约束对物体的作用力称为约束力，因此选D。 16. 物体受到的力可以分为（ ）和（ ）两类，前者是使物体产生运动或运动趋势的力，后者则是阻碍物体运动的力（ ） ①主动力 ②摩擦力 ③约束反力 ④重力 ⑤弹力 ⑥惯性力 A. ①和⑤ B. ②和⑥ C. ①和③ D. ③和⑤ 【答案】C 【解析】物体受到的力分为主动和和约束反力，前者是使物体产生运动或运动趋势的力，后者是约束对被约束物体的作用力，是阻碍物体运动的力，方向一定与所能限制的运动或运动趋势方向相反。 17. 在A、B两点连接绳索ACB，绳索上悬挂重物F ，如图。点A、B的距离保持不变，绳索的许用拉应力为［σ］。试问：当α角取______时，绳索的用料最省（ ） A. B. C. D. 【答案】C 18. 4种常见的约束中约束力的方向能确定的有（ ）种 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 【答案】B 【解析】固定铰链约束和活动铰链约束的约束力方向能确定，共有2种，因此选B。 19. 平面汇交力系平衡的几何条件是（ ） A. 力多边形自行封闭 B. 力多边形成圆形 C. 力多边形成正方形 D. 力多边形成三角形 【答案】A 【解析】平面汇交力系平衡时，各力首尾相接组成的力多边形必须自行封闭，因此选A。 20. 刚体受不平行的三个力作用而平衡时，此三个力的作用线在同一平面内，且必（ ） A. 汇交于一点 B. 零合力 C. 成力偶 D. 平行 【答案】A 【解析】刚体受不平行的三个力作用而平衡时，三力作用线必须汇交于一点，因此选A。 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 力的合成与分解应遵循______或______。 【答案】① 平行四边形法则 ② 三角形法则 【解析】力的合成与分解均遵循平行四边形法则或三角形法则。 22. 下列平面汇交力系中，图（a）的合力为______，图（b）的合力为______。 图（a） 图（b） 【答案】① 2 ② 0 【解析】平面汇交力系求合力的几何法 23. 可以把作用在刚体上点A的力F平行移到刚体上另一点时，若不改变原力的作用效果，必须附加一个______才能与原力的作用效果相同。 【答案】力偶 【解析】力平行移动时，为保持对刚体的作用效果不变，必须附加一个力偶，因此填力偶。 24. 力偶对物体的转动效应取决于力偶矩的______、______和______。 【答案】① 大小 ② 转向 ③ 作用平面 【解析】力偶的转动效应取决于力偶矩的大小、转向和作用平面。 25. 如图所示，在某刚体的一个平面上的A、B、C、D四个点上分别作用着四个力、、、，按某一比例画出四个力时，它们正好首尾相连，这四个力向A点简化后，主矢等于______ ，主矩______0（填等于或不等于）。如果简化中心变化了，主矢______，主矩可能______。 【答案】① 0 ② 不等于 ③ 不变 ④ 变化 26. 平面力偶系不能与一个力等效，只能与一个力偶等效，该力偶称为平面力偶系的______。合力偶的矩等于各分力偶的______。 【答案】① 合力偶 ② 代数和 【解析】平面力偶系等效为一个合力偶，其力偶矩等于各分力偶矩的代数和。 27. 合力矩定理：平面汇交力系的合力对于平面内任一点之矩等于力系中所有分力对该点力矩的______ 。 【答案】代数和 【解析】合力矩定理表明，合力对任一点的矩等于各分力对该点力矩的代数和。 28. 某刚体受平面汇交力系作用，其力多边形分别如图（a）、（b）所示，______图表示平衡力系，图______表示有合力，其合力。 【答案】① b ② a ③ 2 29. 力矩是度量力使物体绕某一点产生______效应的物理量。力对点之矩是一个代数量，其大小等于力的大小与______乘积，其正负号的规定是：力使物体绕矩心______方向转动时力矩取正号，反之取负号。当力的作用线通过______时，力对点的矩为零。 【答案】① 转到 ② 力臂 ③ 逆时针 ④ 距心 【解析】力矩表示力使物体绕点转动的效应，其大小为力与力臂的乘积；逆时针为正，作用线过矩心时力矩为零。 30. 受力图是一种图示，用以表示______。 【答案】物体受到的各个力及其作用点和方向 【解析】受力图能清晰表示物体受到的各个力及其作用点和方向。 三、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分） 31. 二力构件是指只受两个力作用的构件。（ ） 【答案】错误 【解析】只在两力作用下平衡的刚体称为二力体或二力构件 32. 约束反力的方向总是与约束所能限制的运动方向相反。（ ） 【答案】正确 【解析】约束反力的方向与约束所限制的运动方向相反，因此该说法正确。 33. 如图所示，刚体在同一点受F1、F2、F3三个力的作用，则该刚体处于平衡状态( ) 【答案】错误 34. 静力分析中，研究对象通常被视为刚体。（ ） 【答案】正确 【解析】静力分析主要研究物体的平衡状态，通常忽略变形，将研究对象视为刚体，因此该说法正确。 35. 作用与反作用力也可构成一个二力平衡力系，因为它们满足二力平衡的条件。（ ） 【答案】错误 【解析】作用力与反作用力作用在两个物体上，而二力平衡作用在同一个物体上。 36. 力在坐标轴上的投影等于力在该坐标轴上的分力。（ ） 【答案】错误 【解析】力在坐标轴上的投影是代数量，分力是矢量，二者概念不同，因此该说法错误。 37. 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。 38. 力偶对刚体的转动效果与力偶矩的大小和方向有关（ ） 【答案】正确 【解析】力偶对刚体的转动效果由力偶矩的大小和方向决定，因此该说法正确。 39. 在平面内，力偶矩是代数量。（ ） 【答案】错误 【解析】力偶矩与力矩类似，使物体逆时针方向转动，力偶矩为正；反之为负。 40. 物体在力系作用下处于平衡状态，该力系一定是平衡力系。（ ） 【答案】正确 【解析】物体处于平衡状态，说明作用在物体上的力系满足平衡条件，即合力为零且合力矩为零。因此，该力系一定是平衡力系，题干说法正确。 四、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 41. 力在直角坐标轴上的投影与力的分力有何区别? 【答案】力在直角坐标轴上的投影与力的分力的区别是力的投影是代数量,力的分力是矢量;投影无作用点,分力一定作用于原力的作用点。 【解析】力在直角坐标轴上的投影是力沿某一坐标轴方向的代数量，只有大小和正负，没有方向、作用点和作用线。力的分力是矢量，是按一定条件将一个力分解得到的力，具有大小、方向、作用点和作用线；在同一点进行分解时，分力通常作用于原力的作用点。 42. 三角架如图，现将一重物用绳悬挂于销钉C上，重物的重力为W = 62.8kN，试确定AC杆和BC杆所受到的力。 【答案】解：AC杆与BC杆的夹角用表示，根据勾股定理 BC杆长为5m。 由图可见： 取销相C为研究对象，画受力图如下 ： 将、和W=62.8KN代入上面二式解方程组得 AC杆受到的拉力为47.1KN，BC杆受到的压力为78.5KN。 43. 常见的约束有哪几种 【答案】光滑接触面约束、柔性约束、光滑铰链约束和固定端约束。 【解析】常见的约束包括：光滑接触面约束、柔性约束、光滑铰链约束和固定端约束。光滑接触面约束的约束反力沿接触面的法线方向；柔性约束只能承受拉力；光滑铰链约束通常可提供两个方向的约束反力，但不能提供约束力矩；固定端约束既能提供水平和竖直方向的约束反力，也能提供约束力矩。 44. 试用图表示大小为4kN，与水平方向夹角为的力。 【答案】作图如图所示，因题中未明确夹角所在象限，则图中的4种情况均可。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题10分，共10分） 45. 某机电设备采用水平简支支架梁 AB 承载，A 端为铰支座，B 端为滚动支座，梁长为 1.20 m。设备在梁上 C 点产生竖直向下的载荷 ，C 点距 A 端 0.40 m；同时，设备传给梁一水平向右的作用力 。另有一个顺时针力偶，力偶矩为 。忽略梁自重。（1）根据平衡条件，计算 A、B 两支座的反力分量，并求 A 支座反力的合力大小。（2）若取消顺时针力偶，其他条件不变，比较 B 支座竖直反力的变化，并说明力偶对支座反力的影响。（3）说明水平力、竖直力与力偶在该支架受力分析中的区别，并提出一项减小支架受力或变形的改进措施。 【答案】（1）取竖直向上、水平向右为正，逆时针力矩为正。由水平方向平衡得，所以 ，即 A 支座水平反力为 0.60 kN，方向向左。由 A 点力矩平衡得，。由竖直方向平衡得，。A 支座反力合力为。（2）取消力偶后，。因此 B 支座竖直反力减小 。顺时针力偶使 B 支座竖直反力增大，同时使 A 支座竖直反力减小。（3）水平力和竖直力均有确定的作用点，会引起杆件的平动效应和绕支点的转动效应；力偶由大小相等、方向相反且作用线平行的两个力组成，合力为零，但能产生独立的转动效应。可通过增设支撑、缩短悬臂长度或提高梁的截面惯性矩来减小支架受力和变形。 【解析】（1）分别对梁列写水平方向、竖直方向和 A 点力矩平衡方程，先求 B 支座反力，再求 A 支座反力及其合力。（2）力偶虽不产生合力，但会产生附加力矩，改变两支座的反力分配。（3）判断力与力偶应依据合力、作用点和转动效应，改进措施应能减小力矩或提高梁的抗弯刚度。 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 $