内容正文:
浙江省(单独招生)机械类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑,共152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浙江省单独招生考试《机械制图》《极限配合与技术测量》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
浙江省(单独招生)机械类 《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. 一根杆件仅受两个力作用并保持平衡时,这两个力必须满足的条件是( )
A. 大小相等、方向相反、作用线重合
B. 大小相等、方向相同、作用线重合
C. 大小相等、方向相反、作用线平行
D. 大小不等、方向相反、作用线重合
【答案】A
【解析】二力杆平衡的必要条件是两个力大小相等、方向相反,且作用在同一直线上。若作用线不重合,两个力会产生力矩,杆件不能保持平衡。
2. 构件静力分析的主要目的是什么?( )
A. 研究构件的运动规律
B. 研究构件在力作用下的平衡状态
C. 研究构件变形、破坏
D. 研究构件的材料特性
【答案】B
【解析】构件静力分析主要研究构件在各种外力作用下是否处于平衡状态,以及支座反力和内力等静力学问题。因此选B。选项A属于运动学研究内容,选项C主要属于材料力学研究内容,选项D属于材料学研究内容。
3. 如图所示,半径为r的圆盘,在力偶作用下转动,若在盘的r/2处加一力F’=2F,则圆盘处于平衡状态,这可以看成 ( )
A. 一个力与力偶的平衡
B. 一个力矩与力偶的平衡
C. 力偶与力偶的平衡
D. 两个力与力偶平衡
【答案】C
【解析】如图根据加减平衡力系公理,可以在圆心处加一对平衡力和,作用效果不变,它们的大小与F相同,其中向上的力与F’形成一个力偶,就是这个力偶与M平衡。所以选C。
4. 下列关于相互作用力的说法中正确的是( )
A. 一个作用力和它的反作用力的合力等于零
B. 作用力和反作用力可以是不同性质的力
C. 作用力和反作用力同时产生,同时消失
D. 只有两个物体处于相对静止时,它们之间的作用力和反作用力的大小才相等
【答案】C
【解析】作用力与反作用力大小相等、方向相反、作用在两个物体上,且同时产生同时消失,性质相同,合力不为零,与物体状态无关。
5. 关于力的三要素,下列哪项描述是正确的( )
A. 力的大小、方向和作用点
B. 力的大小、速度和作用点
C. 力的大小、方向和时间
D. 力的大小、加速度和作用点
【答案】A
【解析】力的三要素是力的大小、方向和作用点。三者中任一要素发生改变,力对物体的作用效果通常也会发生改变,因此选A。
6. 在平面中,力矩为零的条件是( )
A. 力不等于零
B. 力、力臂均非零
C. 力与力臂乘积不为零
D. 力的作用线通过矩心
【答案】D
【解析】力对点之矩的大小为M=Fd,其中F为力的大小,d为该点到力作用线的垂直距离。当力的作用线通过矩心时,力臂d=0,所以力矩为零。因此选D。
7. 如图所示,将小球放在互成直角的光滑平面上,A点所受的约束反力为( )
A. 2G
B. G
C.
D.
【答案】C
【解析】平面对小球的约束为光滑面约束,故约束力的方向应沿接触点的公法线指向小球的几何中心,根据力的分解可知,答案应选C选项。
8. 力偶没有合力,只能用______来代替。 ( )
A. 一个分力
B. 一个合力
C. 多个相交于一点的力
D. 力偶
【答案】D
【解析】力偶中的两个力相互平行,不能合成为一个合力,所以不能用一个力代替。
9. 一力向新作用点平移后,新点上有( )
A. 一个力
B. 一个力偶
C. 一个力与一个力偶
D. 两个力偶
【答案】C
【解析】根据力的平移定理,将作用于刚体某点的力平移到另一点时,为保持原力的作用效果,除在新作用点施加一个大小、方向相同的力外,还必须附加一个力偶。因此选C。
10. 均质杆AB长为L,重为P,用一绳索悬吊于光滑槽内,则杆在A、B处受到的约束力的关系为( )
A. FA>FB
B. FA<FB
C. FA=Fs=0
D. FA=Fs≠0
【答案】D
11. 力对点之矩取决于( )
A. 力的大小
B. 力的方向
C. 力的大小和矩心位置
D. 力的大小和方向
【答案】C
【解析】力对点之矩的大小等于力的大小与力臂的乘积,力臂取决于力的作用线与矩心的位置关系。因此在题给选项中,力矩取决于力的大小和矩心位置,选C。
12. 下列情形中,属于力矩作用的是( )
A. 夯打地基
B. 双手握方向盘
C. 吊钩吊起重物
D. 用手推开门
【答案】D
【解析】在力学上,在物体上施加一个力,使物体产生转动效应,称为力矩,A、C选项未产生转动,B选项中施加了两个力,故答案应选D选项。
13. 下列表述中不正确的是( )
A. 力矩与力偶矩的量纲相同
B. 力能平衡力偶
C. 一个力不能平衡一个力偶
D. 力偶中的两个力对任一点之矩等于其力偶矩
【答案】B
【解析】力矩与力偶矩的单位都是N.m,所以量纳相同,A正确;力偶中的两个力相互平行,不能合成为一个合力,所以不能用一个力平衡,只能用力偶平衡,B错;C正确;力偶中的两个力关于平面上任意一点的力矩的代数和恒等于力偶矩,D正确。
14. 如图所示,球重G,则A处的约束反力( )
A. 2G
B. G
C. G
D.
【答案】C
【解析】根据平面汇交力系平衡方程,应选C选项。
15. 下列哪项可以改变一个力矩的大小?( )
A. 改变力的大小
B. 改变力臂的长度
C. 改变力的方向
D. 改变转轴的位置
【答案】B
【解析】改变力臂的长度可以改变一个力矩的大小。
16. 力矩正负规定:力使物体绕矩心______转向时为正,反之为负。( )
A. 顺时针
B. 逆时针
C. 固定
D. 垂直
【答案】B
【解析】力使物体绕矩心逆时针转向时为正。
17. 已知: 100N,各力的方向如图所示,则( )
A. 力 在 x 轴上的投影为100N
B. 力 在 y 轴上的投影为200N
C. 力 在 x 轴上的投影为141N
D. 力 在 y 轴上的投影为50N
【答案】C
18. 平面一般力系简化的结果,若主矢不等于零,主矩不等于零,力系简化为一个( )
A. 力
B. 力偶
C. 零向量
D. 力矩
【答案】A
【解析】平面一般力系向任一点简化后得到主矢和主矩。当主矢不等于零时,力系可等效为一个力;主矩不等于零时,该力的作用线相对于简化中心具有相应的偏心距。因此选A。
19. 平面力偶系平衡条件是( )
A. 平面力偶系中各力偶矩的代数和是一个常量
B. 平面力偶系中各力偶矩的代数和等于零
C. 平面力偶系中各力偶方向相同
D. 平面力偶系中各力偶方向相反
【答案】B
【解析】平面力偶系中各力偶对任一点的矩均等于自身的力偶矩。力偶系平衡时,合力偶矩必须为零,即所有各力偶矩的代数和等于零。因此选B。
20. 一个不平衡的平面汇交力系,若满足∑X=0的条件,则其合力的方位应是( )
A. 与x轴垂直
B. 与x轴平行
C. 与y轴垂直
D. 通过坐标原点O
【答案】A
【解析】一个不平衡的平面汇交力系,若满足∑X=0的条件,则其合力的方位应是与x轴垂直
二、填空题(本大题共10小题,每题2分,共20分)
21. 静力学主要研究的两个问题是物体的受力分析和______。
【答案】物体在力系作用下的平衡条件
【解析】静力学主要研究物体的受力分析和物体在力系作用下的平衡条件。受力分析是列平衡方程的基础,平衡条件用于判断物体是否处于平衡状态。
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. 摩擦角是描述摩擦力与接触面法线之间关系的一个物理量,它等于静摩擦因数与______之间的乘积。
【答案】正压力
【解析】摩擦角是描述摩擦力与接触面法线之间关系的一个物理量,它等于静摩擦因数与正压力之间的乘积。
24. 杆件在轴向外力作用下,横截面上产生的内力称为______;轴向内力用截面一侧的外力代数和求得,这种分析方法称为______。
【答案】①轴力 ②截面法
【解析】杆件横截面上的内力沿杆件轴线方向,称为轴力。求取截面内力时,先用假想截面将杆件截开,再对其中一部分进行受力分析,这种方法称为截面法。
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. 力对点之矩的______描述了该力使物体绕该点转动的趋向。
【答案】正负
【解析】力对点之矩的正负描述了该力使物体绕该点转动的趋向。
27. 若将力F沿其作用线移动,______改变力对某一矩心的力矩。
【答案】不会
【解析】本题主要考核力矩的基本性质,因为力的大小、方向和力臂都没有改变,所以不会改变力对某一矩心的力矩。
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. 由合力矩定理可知,平面汇交力系的______对平面内任一点的矩,等于力系中各分力对于该点之矩的______。
【答案】① 合力 ② 代数和
【解析】根据合力矩定理,平面汇交力系的合力对平面内任一点的矩,等于力系中各分力对于该点之矩的代数和,即MO(R)=ΣMO(Fi)。
30. 平面力偶系平衡的条件是______。
【答案】所有各力偶矩的代数和等于零
【解析】平面力偶系的合力为零,其平衡条件是所有各力偶矩的代数和等于零,即ΣM=0。
三、判断题(本大题共10小题,每题1分,共10分)
31. 合力是各个分力的合成,因此合力一定大于分力。( )
【答案】错误
【解析】合力是各分力的矢量和,其大小不一定大于每个分力的大小。例如两个大小相等、方向相反的分力合力为零。因此题干说法错误。
32. 三力平衡时,如果其中两个力的作用线已知相交于一点,则第三个力的作用线也必定通过该点( )
【答案】正确
【解析】三力平衡定理表明,若刚体在三个不平行力作用下处于平衡状态,则三个力的作用线必相交于同一点。已知其中两个力的作用线相交于一点,第三个力的作用线也必须通过该点。因此判断为正确。
33. 下图所示为中间铰链约束( )
【答案】正确
【解析】中间铰链对物体的约束特点为作用线通过销中心,方向不定。
34. 力能脱离物体而单独存在,因为它是一个矢量。( )
【答案】错误
【解析】力是一个矢量是正确的,但力是物体之间的相互作用,不能脱离物体而单独存在。
35. 合力是矢量,分力仍为矢量。( )
【答案】正确
【解析】力是一个既有大小又有方向的矢量。
36. 力是物体间的相互作用,它不会单独存在( )
【答案】正确
【解析】力是物体之间的相互作用。一个物体对另一个物体施力时,另一个物体也会对前一个物体产生相应的作用力,力不能脱离相互作用的物体而单独存在。因此判断为正确。
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. 纯粹的刚体是不存在的。( )
【答案】正确
【解析】刚体是理想化模型,指在受力后形状和尺寸均不发生变化的物体。现实中的物体都会产生不同程度的变形,因此纯粹的刚体在现实中不存在,只是静力学分析中的理想化概念。
39. 力矩对物体的转动效果不如力偶对物体的转动效果好。( )
【答案】错误
【解析】力矩和力偶的大小不定,作用效果不定,无法比较。
40. 力偶可以在其作用平面内任意移动( )
【答案】正确
【解析】力偶对刚体的作用效果只取决于力偶矩,与力偶在其作用平面内的位置无关。因此力偶可以在其作用平面内任意移动,作用效果不变,判断为正确。
四、简答题(本大题共4小题,每题5分,共20分)
41. 简述作用与反作用公理
【答案】一物体对另一物体有一作用力时,另一物体对此物体必有一反作用力。这两个力大小相等、方向相反、且分别作用在两个物体上。
【解析】作用与反作用公理表明:两物体相互作用时,物体A作用于物体B的力,与物体B作用于物体A的力同时产生、同时消失,大小相等、方向相反,且作用在同一直线上,分别作用于两个相互作用的物体上。这两个力不能相互抵消,因为它们不作用在同一物体上。
42. 如图所示的三角形托架,已知A点受荷载Fp,横梁AC自重力G作用在中点E,如不计BD杆自重,分别画出横梁AC及杆BD的受力图。,如已知A点受荷载 横梁AC 自重力G=2kN,试求C支座的反力和 BD杆所受的力。
【答案】(1)以AC为研究对象,画出其受力图, 如图1-2-3(b)所示,可见, AC受5个力作用,组成平面任意力系。 (2) 建立坐标系 Cxy, 如图1-2-3(b)所示。 (3) 列平衡方程。 由得 ① 由∑Fy=0, 得 ② 由∑Mc(F)=0, 得 ③ (4) 解方程组。 由③式得 ④ ④式代入①得 实际方向水平向左) ④式代入②得 实际方向竖直向下)
43. 简述力的平移定理。
【答案】若将作用于刚体上某点的力,平移到刚体上的另一点,而不改变原力的作用效果,则必须附加一个力偶,其力偶矩等于原力对新作用点的矩。
【解析】力的平移定理表明:作用于刚体上某点的力,平移到刚体上的另一点时,为保持原力对刚体的作用效果,必须在新作用点施加一个与原力大小相等、方向相同的力,并附加一个力偶。该力偶的力偶矩等于原力对新作用点的矩,方向按力矩方向确定。
44. 两个作用于A点的力,水平向右,大小为200N,斜向右上方,大小为100N,用平行四边形法则求合力。
【答案】从图中量出代表合力F的线段AD的长度为AD=55mm,按比例算得: F=275N 量得合力F与水平方向的夹角为α为1。
五、综合应用题(本大题共1小题,每题10分,共10分)
45. 某设备维修平台采用水平杆件 作为支承臂, 端为铰支座, 端为滚动支座。杆件全长 ,在距 端 的 点悬挂竖直向下的载荷 ;杆件自重为 ,作用于中点;距 端 的 点连接一根拉索,拉索张力为 ,方向与杆件夹角为 $=0.866=0.5ABC0.30\ kN·mB$ 支座反力如何变化。(3)说明力偶对杆件平衡产生作用的主要特点,并分析该顺时针力偶对支座受力的影响。
【答案】(1)拉索张力分解为:
Fx=1.5=0.设A支座水平反力为Ax、竖直反力为Ay,B支座竖直反力为By。取A点逆时针方向为正,有:
,所以Ax=-1.,即A支座水平反力为1.,方向向左。
$:Ay+By+0.75-2.4-0.8=0。
:1.5By+1.。60\ kN85\ kN30\ kN·m30\ kN·m2\times0.75-0.5\times2.4-0.75\times0.8-0.30=080\ kN90\ kN30\ kN60\ kN80\ kN20\ kN20\ kN95\ kN85\ kN90\ kN30\ kN$向左。
【解析】拉索分力为Fx=1.30 kN、Fy=0.75 kN。未施加力偶时,列水平、竖直及A点力矩平衡,得Ax=1.30 kN向左,Ay=1.85 kN向上,By=0.60 kN向上。顺时针力偶取负,力矩方程增加−0.30 kN·m,得Ay=0.90 kN、By=0.80 kN,故B反力增加0.20 kN。力偶合力为零,仅改变力矩平衡,不影响水平反力。
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浙江省(单独招生)机械类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑,共152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浙江省单独招生考试《机械制图》《极限配合与技术测量》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
浙江省(单独招生)机械类 《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. 一根杆件仅受两个力作用并保持平衡时,这两个力必须满足的条件是( )
A. 大小相等、方向相反、作用线重合
B. 大小相等、方向相同、作用线重合
C. 大小相等、方向相反、作用线平行
D. 大小不等、方向相反、作用线重合
2. 构件静力分析的主要目的是什么?( )
A. 研究构件的运动规律
B. 研究构件在力作用下的平衡状态
C. 研究构件变形、破坏
D. 研究构件的材料特性
3. 如图所示,半径为r的圆盘,在力偶作用下转动,若在盘的r/2处加一力F’=2F,则圆盘处于平衡状态,这可以看成 ( )
A. 一个力与力偶的平衡
B. 一个力矩与力偶的平衡
C. 力偶与力偶的平衡
D. 两个力与力偶平衡
4. 下列关于相互作用力的说法中正确的是( )
A. 一个作用力和它的反作用力的合力等于零
B. 作用力和反作用力可以是不同性质的力
C. 作用力和反作用力同时产生,同时消失
D. 只有两个物体处于相对静止时,它们之间的作用力和反作用力的大小才相等
5. 关于力的三要素,下列哪项描述是正确的( )
A. 力的大小、方向和作用点
B. 力的大小、速度和作用点
C. 力的大小、方向和时间
D. 力的大小、加速度和作用点
6. 在平面中,力矩为零的条件是( )
A. 力不等于零
B. 力、力臂均非零
C. 力与力臂乘积不为零
D. 力的作用线通过矩心
7. 如图所示,将小球放在互成直角的光滑平面上,A点所受的约束反力为( )
A. 2G
B. G
C.
D.
8. 力偶没有合力,只能用______来代替。 ( )
A. 一个分力
B. 一个合力
C. 多个相交于一点的力
D. 力偶
9. 一力向新作用点平移后,新点上有( )
A. 一个力
B. 一个力偶
C. 一个力与一个力偶
D. 两个力偶
10. 均质杆AB长为L,重为P,用一绳索悬吊于光滑槽内,则杆在A、B处受到的约束力的关系为( )
A. FA>FB
B. FA<FB
C. FA=Fs=0
D. FA=Fs≠0
11. 力对点之矩取决于( )
A. 力的大小
B. 力的方向
C. 力的大小和矩心位置
D. 力的大小和方向
12. 下列情形中,属于力矩作用的是( )
A. 夯打地基
B. 双手握方向盘
C. 吊钩吊起重物
D. 用手推开门
13. 下列表述中不正确的是( )
A. 力矩与力偶矩的量纲相同
B. 力能平衡力偶
C. 一个力不能平衡一个力偶
D. 力偶中的两个力对任一点之矩等于其力偶矩
14. 如图所示,球重G,则A处的约束反力( )
A. 2G
B. G
C. G
D.
15. 下列哪项可以改变一个力矩的大小?( )
A. 改变力的大小
B. 改变力臂的长度
C. 改变力的方向
D. 改变转轴的位置
16. 力矩正负规定:力使物体绕矩心______转向时为正,反之为负。( )
A. 顺时针
B. 逆时针
C. 固定
D. 垂直
17. 已知: 100N,各力的方向如图所示,则( )
A. 力 在 x 轴上的投影为100N
B. 力 在 y 轴上的投影为200N
C. 力 在 x 轴上的投影为141N
D. 力 在 y 轴上的投影为50N
18. 平面一般力系简化的结果,若主矢不等于零,主矩不等于零,力系简化为一个( )
A. 力
B. 力偶
C. 零向量
D. 力矩
19. 平面力偶系平衡条件是( )
A. 平面力偶系中各力偶矩的代数和是一个常量
B. 平面力偶系中各力偶矩的代数和等于零
C. 平面力偶系中各力偶方向相同
D. 平面力偶系中各力偶方向相反
20. 一个不平衡的平面汇交力系,若满足∑X=0的条件,则其合力的方位应是( )
A. 与x轴垂直
B. 与x轴平行
C. 与y轴垂直
D. 通过坐标原点O
二、填空题(本大题共10小题,每题2分,共20分)
21. 静力学主要研究的两个问题是物体的受力分析和______。
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. 摩擦角是描述摩擦力与接触面法线之间关系的一个物理量,它等于静摩擦因数与______之间的乘积。
24. 杆件在轴向外力作用下,横截面上产生的内力称为______;轴向内力用截面一侧的外力代数和求得,这种分析方法称为______。
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. 力对点之矩的______描述了该力使物体绕该点转动的趋向。
27. 若将力F沿其作用线移动,______改变力对某一矩心的力矩。
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. 由合力矩定理可知,平面汇交力系的______对平面内任一点的矩,等于力系中各分力对于该点之矩的______。
30. 平面力偶系平衡的条件是______。
三、判断题(本大题共10小题,每题1分,共10分)
31. 合力是各个分力的合成,因此合力一定大于分力。( )
32. 三力平衡时,如果其中两个力的作用线已知相交于一点,则第三个力的作用线也必定通过该点( )
33. 下图所示为中间铰链约束( )
34. 力能脱离物体而单独存在,因为它是一个矢量。( )
35. 合力是矢量,分力仍为矢量。( )
36. 力是物体间的相互作用,它不会单独存在( )
37. 在下图中,若增大,和一定减小( )
38. 纯粹的刚体是不存在的。( )
39. 力矩对物体的转动效果不如力偶对物体的转动效果好。( )
40. 力偶可以在其作用平面内任意移动( )
四、简答题(本大题共4小题,每题5分,共20分)
41. 简述作用与反作用公理
42. 如图所示的三角形托架,已知A点受荷载Fp,横梁AC自重力G作用在中点E,如不计BD杆自重,分别画出横梁AC及杆BD的受力图。,如已知A点受荷载 横梁AC 自重力G=2kN,试求C支座的反力和 BD杆所受的力。
43. 简述力的平移定理。
44. 两个作用于A点的力,水平向右,大小为200N,斜向右上方,大小为100N,用平行四边形法则求合力。
五、综合应用题(本大题共1小题,每题10分,共10分)
45. 某设备维修平台采用水平杆件 作为支承臂, 端为铰支座, 端为滚动支座。杆件全长 ,在距 端 的 点悬挂竖直向下的载荷 ;杆件自重为 ,作用于中点;距 端 的 点连接一根拉索,拉索张力为 ,方向与杆件夹角为 $=0.866=0.5ABC0.30\ kN·mB$ 支座反力如何变化。(3)说明力偶对杆件平衡产生作用的主要特点,并分析该顺时针力偶对支座受力的影响。
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