内蒙古（对口招生）汽驾类 《汽车机械基础》项目四任务一 45分钟专题训练卷

内蒙古（对口招生）汽驾类《汽车机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共128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汽驾类理论知识，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汽驾类高考的学生。 与本专辑配套的还有内蒙古对口招生考试《汽车发动机构造与维修》《汽车底盘构造与维修》《汽车电气设备构造与维修》《汽车电工电子基础》《汽车构造与拆装》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 内蒙古（对口招生）汽驾类 《汽车机械基础》 项目四：静力学基础 任务一：约束和约束反力 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. 活动铰链支座的特点是（ ） A. 支座固定在支承面上，不能移动 B. 在铰链支座下面装上几个滚轴，能沿支承面移动 C. 提供相互垂直的两个分力、阻转反力矩 D. 只能限制物体在垂直于销轴线平面内任意方向的移动 2. 固定铰链约束对物体的主要作用是（ ） A. 提供水平、垂直两个方向的力约束，转动不受限制 B. 提供力矩约束 C. 只提供单一方向约束 D. 完全不提供约束力 3. 可动铰链（滚轮支座）的约束力方向通常为（ ） A. 沿支撑面平行方向 B. 垂直于支撑面 C. 沿任意方向，取决于外力 D. 固定不变的方向 4. 光滑接触面约束反力的方向是（ ） A. 沿接触表面的公法线指向被约束物体 B. 沿接触表面的公法线背离被约束物体 C. 沿绳索背离物体 D. 沿接触面的切线方向 5. 光滑铰链约束的约束反力方向（ ） A. 可以预先确定 B. 总是沿接触面公法线方向 C. 通常用过销中心的两个正交分力表示 D. 沿柔索背离物体 6. 以下关于柔索约束的说法正确的是（ ） A. 柔索能承受压力 B. 柔索约束反力方向沿柔索指向物体 C. 钢丝绳不能简化为柔索 D. 柔索约束反力作用点在接触处 7. 物体与光滑水平面接触时，接触面对物体的约束反力方向是（ ） A. 沿接触面水平方向 B. 沿接触面法线方向 C. 沿物体运动方向 D. 沿物体重力方向 8. 平面结构中的固定铰支座能够限制构件的（ ） A. 水平移动和竖直移动 B. 水平转动和竖直转动 C. 竖直移动和水平转动 D. 水平移动和竖直转动 9. 滚动支座支承在水平面上时，支座约束反力的方向是（ ） A. 沿支承面水平方向 B. 沿支承面法线竖直方向 C. 沿构件轴线水平方向 D. 沿铰链轴线方向 10. 光滑接触面的约束反力方向应（ ） A. 沿接触面切线方向 B. 沿接触面法线方向 C. 与主动力方向相同 D. 随机不确定 11. 平面构件的一端采用固定端约束时，该约束通常产生的反力和反力偶矩是（ ） A. 一个水平反力和一个竖直反力 B. 一个竖直反力和一个约束力矩 C. 一个水平反力和一个约束力矩 D. 一个水平反力、一个竖直反力和一个约束力矩 12. 物体由柔性绳索悬挂并处于平衡状态时，绳索对物体的约束反力（ ） A. 沿绳索方向指向绳索外侧 B. 沿绳索方向背离绳索方向 C. 垂直绳索方向指向支承面 D. 垂直绳索方向背离支承面 13. 平面内只受两个力作用并保持平衡的构件，两个力必须（ ） A. 大小相等、方向相反且作用线重合 B. 大小相等、方向相同且作用线重合 C. 大小不等、方向相反且作用线重合 D. 大小相等、方向相反且作用线平行 14. 物体与粗糙斜面保持静止时，斜面对物体的约束反力应表示为（ ） A. 仅有垂直斜面的法向反力 B. 仅有平行斜面的摩擦反力 C. 法向反力与摩擦反力的合力 D. 物体重力与斜面压力的合力 15. 约束反力的方向通常应根据（ ）确定 A. 约束所限制的运动趋势 B. 物体所受重力的方向 C. 物体实际速度的方向 D. 主动力合力的方向 16. 光滑固定斜面对物体的约束反力方向是（ ） A. 平行接触面并背离物体 B. 垂直接触面并指向物体 C. 沿重力方向并指向下方 D. 沿运动方向并指向前方 17. 平面内固定端约束能够（ ） A. 限制物体沿一个方向移动并允许转动 B. 限制物体沿两个方向移动并限制转动 C. 限制物体转动并允许两个方向移动 D. 只限制物体竖直移动并允许转动 18. 汽车维修中，用钢丝绳斜向牵引被拖车辆时，钢丝绳对车辆的约束反力应（ ） A. 沿钢丝绳方向指向牵引车辆 B. 沿钢丝绳方向背离牵引车辆 C. 垂直车辆纵向指向地面 D. 垂直钢丝绳方向指向车辆外侧 19. 某汽车静止在水平路面上，整车重力为 12000 N，四个车轮承受相同载荷。每个车轮受到地面的竖直约束反力为（ ） A. 1500 N B. 2000 N C. 2400 N D. 3000 N 20. 一根水平刚性梁 AB 长 4 m，A 端为铰支座，B 端为滚动支座。距 A 端 1 m 处作用竖直向下的 6 kN 集中力，距 A 端 3 m 处作用竖直向下的 4 kN 集中力。忽略梁重，A、B 两支座的竖向反力分别为（ ） A. A 端 5.5 kN，B 端 4.5 kN B. A 端 4.5 kN，B 端 5.5 kN C. A 端 6.0 kN，B 端 4.0 kN D. A 端 4.0 kN，B 端 6.0 kN 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 约束反力的方向通常与约束限制物体运动的趋势方向______。 22. 一端固定、另一端为自由的支座称为______。 23. 光滑接触面约束的约束反力必然沿接触点的法向，并指向______。 24. 约束作用于非自由体上限制其运动的力称为______。 25. 理想光滑接触面对物体的约束反力方向始终沿接触面的______。 26. 在力学中，限制物体某些运动的周围物体称为______。 27. 物体与光滑固定平面接触时，接触面对物体的约束反力方向应______于接触面。 28. 采用固定铰链支座支承平面内物体时，支座约束反力通常可分解为相互______的两个分力。 29. 绳索对被悬挂物体的约束反力方向沿绳索，且只能产生______力。 30. 约束对物体的作用力称为______，其方向通常与约束所能阻碍的物体运动趋势______。 三、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分） 31. 约束反力的大小可以根据约束的类型来决定。（ ） 32. 固定铰链支座约束反力只有一个方向。（ ） 33. 固定端约束（如墙嵌固）既能提供约束力分量（如水平力和垂直力），也能提供约束力矩。（ ） 34. 约束反力的方向与物体实际运动方向一致。（ ） 35. 光滑接触面对物体的约束反力不包含沿接触面的切向分力。（ ） 36. 固定铰链支座在平面内通常限制物体沿两个方向的移动，但不限制物体绕铰链中心转动。（ ） 37. 可动铰链支座的约束反力方向通常垂直于支承面，且只需用一个分力表示。（ ） 38. 柔软绳索对物体的约束反力可以沿绳索方向产生压力，以阻止物体远离绳索。（ ） 39. 固定端支座在平面问题中通常能够提供水平反力、竖直反力和约束力矩。（ ） 40. 约束反力的方向总是与物体受到的主动力方向相反。（ ） 四、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 41. 简述固定端约束的特点。 42. 简述柔索、光滑接触面和铰支座三类常见约束的约束反力方向。 43. 简述约束反力的含义，并写出判断约束反力时应遵循的两项基本原则。 44. 某小型汽车停在左低右高的斜坡上，驻车制动器已拉紧，汽车处于静止状态。以整车为研究对象，忽略空气阻力，完成下列任务：（1）指出整车受到的约束及相应的约束反力。（2）说明各力的作用点和方向，画出整车的受力图。（3）若不考虑轮胎与路面间的摩擦，分析汽车可能出现的运动趋势。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题10分，共10分） 45. 在汽车悬架检修中，将一根水平放置的下摆臂简化为平面刚性杆。下摆臂左端 A 与车架采用铰支座连接，右端 B 采用光滑滚轮支座支承，杆长为 1.20 m。距 A 点 0.30 m 处受到竖直向下的载荷 3.60 kN，距 A 点 0.90 m 处受到竖直向下的载荷 2.40 kN；距 A 点 0.60 m 处受到水平向左的侧向力 0.80 kN。忽略下摆臂自重，建立平面受力模型并回答下列问题。（1）计算 A 点水平反力、A 点竖直反力和 B 点支承反力，并求 A 点合反力的大小。（2）指出 A、B 两处分别属于何种约束，并说明各约束反力的方向；列出该下摆臂受力图中应标出的全部外力。（3）若 B 处滚轮允许承受的最大竖直反力为 3.00 kN，判断其是否满足承载要求；若 B 处与支承面脱离，说明受力图和结构平衡状态将发生什么变化。 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 $ 内蒙古（对口招生）汽驾类《汽车机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共128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汽驾类理论知识，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汽驾类高考的学生。 与本专辑配套的还有内蒙古对口招生考试《汽车发动机构造与维修》《汽车底盘构造与维修》《汽车电气设备构造与维修》《汽车电工电子基础》《汽车构造与拆装》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 内蒙古（对口招生）汽驾类 《汽车机械基础》 项目四：静力学基础 任务一：约束和约束反力 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. 活动铰链支座的特点是（ ） A. 支座固定在支承面上，不能移动 B. 在铰链支座下面装上几个滚轴，能沿支承面移动 C. 提供相互垂直的两个分力、阻转反力矩 D. 只能限制物体在垂直于销轴线平面内任意方向的移动 【答案】B 【解析】A选项描述的是固定铰链支座；C选项是固定端约束的特点；D选项是光滑铰链约束的性质；活动铰链支座是在铰链支座下面装上几个滚轴，能在支承面上任意移动，B正确。 2. 固定铰链约束对物体的主要作用是（ ） A. 提供水平、垂直两个方向的力约束，转动不受限制 B. 提供力矩约束 C. 只提供单一方向约束 D. 完全不提供约束力 【答案】A 【解析】固定铰链约束能限制物体在水平和垂直两个方向的移动，但不限制物体绕铰链轴转动，因此可提供两个方向的约束力，A正确。 3. 可动铰链（滚轮支座）的约束力方向通常为（ ） A. 沿支撑面平行方向 B. 垂直于支撑面 C. 沿任意方向，取决于外力 D. 固定不变的方向 【答案】B 【解析】可动铰链支座能沿支撑面移动，只限制物体垂直于支撑面的运动，因此其约束力通常垂直于支撑面，B正确。 4. 光滑接触面约束反力的方向是（ ） A. 沿接触表面的公法线指向被约束物体 B. 沿接触表面的公法线背离被约束物体 C. 沿绳索背离物体 D. 沿接触面的切线方向 【答案】A 【解析】光滑接触面约束反力作用于接触点，方向为沿接触表面的公法线指向被约束物体，所以选A。 5. 光滑铰链约束的约束反力方向（ ） A. 可以预先确定 B. 总是沿接触面公法线方向 C. 通常用过销中心的两个正交分力表示 D. 沿柔索背离物体 【答案】C 【解析】光滑铰链约束的约束反力方向不能预先确定，A错误；沿接触面公法线方向是光滑接触面约束反力特点，B错误；沿柔索背离物体是柔索约束反力方向，D错误；光滑铰链约束反力通常用过销中心的两个正交分力表示，C正确。 6. 以下关于柔索约束的说法正确的是（ ） A. 柔索能承受压力 B. 柔索约束反力方向沿柔索指向物体 C. 钢丝绳不能简化为柔索 D. 柔索约束反力作用点在接触处 【答案】D 【解析】柔索只能承受拉力，不能承受压力，A错误；柔索约束反力方向沿柔索背离物体，B错误；钢丝绳可简化为柔索，C错误；柔索约束反力作用点在接触处，D正确。 7. 物体与光滑水平面接触时，接触面对物体的约束反力方向是（ ） A. 沿接触面水平方向 B. 沿接触面法线方向 C. 沿物体运动方向 D. 沿物体重力方向 【答案】B 【解析】光滑接触面不提供切向摩擦力，只能阻碍物体沿接触面法线方向的运动，因此约束反力沿接触面法线方向。 8. 平面结构中的固定铰支座能够限制构件的（ ） A. 水平移动和竖直移动 B. 水平转动和竖直转动 C. 竖直移动和水平转动 D. 水平移动和竖直转动 【答案】A 【解析】平面固定铰支座限制构件在水平和竖直方向的移动，但允许构件绕铰点转动，因此产生水平和竖直两个约束反力分量，不产生约束力矩。 9. 滚动支座支承在水平面上时，支座约束反力的方向是（ ） A. 沿支承面水平方向 B. 沿支承面法线竖直方向 C. 沿构件轴线水平方向 D. 沿铰链轴线方向 【答案】B 【解析】滚动支座在理想光滑水平面上只能限制竖直方向的运动，所以其约束反力垂直于支承面，方向为竖直方向。 10. 光滑接触面的约束反力方向应（ ） A. 沿接触面切线方向 B. 沿接触面法线方向 C. 与主动力方向相同 D. 随机不确定 【答案】B 【解析】光滑接触面约束反力方向垂直于接触面（法向）。 11. 平面构件的一端采用固定端约束时，该约束通常产生的反力和反力偶矩是（ ） A. 一个水平反力和一个竖直反力 B. 一个竖直反力和一个约束力矩 C. 一个水平反力和一个约束力矩 D. 一个水平反力、一个竖直反力和一个约束力矩 【答案】D 【解析】平面固定端约束限制构件沿水平、竖直方向的移动以及绕固定端的转动，因此需要用一个水平反力、一个竖直反力和一个约束力矩表示。 12. 物体由柔性绳索悬挂并处于平衡状态时，绳索对物体的约束反力（ ） A. 沿绳索方向指向绳索外侧 B. 沿绳索方向背离绳索方向 C. 垂直绳索方向指向支承面 D. 垂直绳索方向背离支承面 【答案】B 【解析】理想柔性绳索只能受拉，不能承受压力，因此绳索对物体的约束反力沿绳索方向，并指向绳索的悬挂端。 13. 平面内只受两个力作用并保持平衡的构件，两个力必须（ ） A. 大小相等、方向相反且作用线重合 B. 大小相等、方向相同且作用线重合 C. 大小不等、方向相反且作用线重合 D. 大小相等、方向相反且作用线平行 【答案】A 【解析】二力平衡的必要条件是两个力大小相等、方向相反、作用线重合且作用于同一构件上。若作用线不重合，即使大小相等、方向相反，也会形成力偶而不能平衡。 14. 物体与粗糙斜面保持静止时，斜面对物体的约束反力应表示为（ ） A. 仅有垂直斜面的法向反力 B. 仅有平行斜面的摩擦反力 C. 法向反力与摩擦反力的合力 D. 物体重力与斜面压力的合力 【答案】C 【解析】粗糙接触面既能产生垂直于接触面的法向反力，也能产生沿接触面的摩擦反力。斜面对物体的总约束反力是这两个分力的合力。 15. 约束反力的方向通常应根据（ ）确定 A. 约束所限制的运动趋势 B. 物体所受重力的方向 C. 物体实际速度的方向 D. 主动力合力的方向 【答案】A 【解析】约束反力是约束对物体运动的阻碍作用，其方向应根据约束限制的运动方向或运动趋势确定，而不是简单依据重力、速度或主动力合力方向确定。 16. 光滑固定斜面对物体的约束反力方向是（ ） A. 平行接触面并背离物体 B. 垂直接触面并指向物体 C. 沿重力方向并指向下方 D. 沿运动方向并指向前方 【答案】B 【解析】光滑接触面不产生切向摩擦，约束反力沿接触面的法线方向，并由接触面指向物体。 17. 平面内固定端约束能够（ ） A. 限制物体沿一个方向移动并允许转动 B. 限制物体沿两个方向移动并限制转动 C. 限制物体转动并允许两个方向移动 D. 只限制物体竖直移动并允许转动 【答案】B 【解析】平面内固定端约束同时限制物体沿两个坐标方向的移动和绕垂直平面的转动。 18. 汽车维修中，用钢丝绳斜向牵引被拖车辆时，钢丝绳对车辆的约束反力应（ ） A. 沿钢丝绳方向指向牵引车辆 B. 沿钢丝绳方向背离牵引车辆 C. 垂直车辆纵向指向地面 D. 垂直钢丝绳方向指向车辆外侧 【答案】A 【解析】钢丝绳属于柔性约束，只能承受拉力。车辆受到的钢丝绳约束反力沿钢丝绳方向，指向牵引车辆一侧。 19. 某汽车静止在水平路面上，整车重力为 12000 N，四个车轮承受相同载荷。每个车轮受到地面的竖直约束反力为（ ） A. 1500 N B. 2000 N C. 2400 N D. 3000 N 【答案】D 【解析】汽车竖直方向处于平衡状态，四个车轮反力总和等于重力，因此每个反力为 ，即 3000 N。 20. 一根水平刚性梁 AB 长 4 m，A 端为铰支座，B 端为滚动支座。距 A 端 1 m 处作用竖直向下的 6 kN 集中力，距 A 端 3 m 处作用竖直向下的 4 kN 集中力。忽略梁重，A、B 两支座的竖向反力分别为（ ） A. A 端 5.5 kN，B 端 4.5 kN B. A 端 4.5 kN，B 端 5.5 kN C. A 端 6.0 kN，B 端 4.0 kN D. A 端 4.0 kN，B 端 6.0 kN 【答案】A 【解析】竖直方向平衡得两反力之和为 10 kN。取 A 点力矩，B 端反力乘 4 等于 ，得 B 端为 4.5 kN，A 端为 5.5 kN。 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 约束反力的方向通常与约束限制物体运动的趋势方向______。 【答案】相反 【解析】约束反力用于阻止或限制物体的运动趋势，其方向通常与物体受到约束限制的运动趋势方向相反。 22. 一端固定、另一端为自由的支座称为______。 【答案】固定端约束 【解析】一端固定、另一端自由的支座能够限制构件在各方向的移动和转动，这种支座称为固定端约束。 23. 光滑接触面约束的约束反力必然沿接触点的法向，并指向______。 【答案】被约束的物体 【解析】光滑接触面只能阻止物体沿接触面法线方向的运动，约束反力沿接触点法线并指向被约束的物体。 24. 约束作用于非自由体上限制其运动的力称为______。 【答案】约束反力 【解析】约束作用于非自由体上，用来限制其运动的力称为约束反力。 25. 理想光滑接触面对物体的约束反力方向始终沿接触面的______。 【答案】法线方向 【解析】理想光滑接触面不存在摩擦作用，只能阻碍物体沿接触面法线方向的运动，因此约束反力沿接触面的法线方向。 26. 在力学中，限制物体某些运动的周围物体称为______。 【答案】约束 【解析】约束是对物体运动起限制作用的周围物体或连接形式。约束对物体的作用力称为约束反力。 27. 物体与光滑固定平面接触时，接触面对物体的约束反力方向应______于接触面。 【答案】垂直 【解析】光滑接触面不存在切向摩擦力，因此其约束反力只能沿接触面的法线方向，即垂直于接触面。 28. 采用固定铰链支座支承平面内物体时，支座约束反力通常可分解为相互______的两个分力。 【答案】垂直 【解析】固定铰链支座限制物体在平面内沿两个方向的移动，但允许转动。因此其约束反力通常分解为相互垂直的水平分力和竖直分力。 29. 绳索对被悬挂物体的约束反力方向沿绳索，且只能产生______力。 【答案】拉 【解析】柔软绳索只能承受拉力，不能承受压力。绳索的约束反力沿绳索方向，并指向绳索离开物体的一侧。 30. 约束对物体的作用力称为______，其方向通常与约束所能阻碍的物体运动趋势______。 【答案】约束反力；相反 【解析】约束反力是约束对物体的作用力，其方向与约束所限制的运动趋势相反。 三、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分） 31. 约束反力的大小可以根据约束的类型来决定。（ ） 【答案】错误 【解析】约束的类型只能确定约束反力的方向或作用形式，约束反力的大小需要根据受力情况和平衡条件等确定，不能仅由约束类型决定。 32. 固定铰链支座约束反力只有一个方向。（ ） 【答案】错误 【解析】固定铰链支座能限制物体在水平和垂直两个方向的移动，其约束反力通常可分解为两个相互垂直的分力，因此不是只有一个方向。 33. 固定端约束（如墙嵌固）既能提供约束力分量（如水平力和垂直力），也能提供约束力矩。（ ） 【答案】正确 【解析】固定端约束既能限制物体的平动，又能限制物体的转动，因此可提供水平力、垂直力等约束力分量以及约束力矩。 34. 约束反力的方向与物体实际运动方向一致。（ ） 【答案】错误 【解析】约束反力的方向通常与约束限制物体运动的趋势方向相反，而不是与物体实际运动方向一致。 35. 光滑接触面对物体的约束反力不包含沿接触面的切向分力。（ ） 【答案】正确 【解析】光滑接触面没有摩擦作用，接触力只能沿接触面的法线方向。因此约束反力不包含沿接触面的切向分力。 36. 固定铰链支座在平面内通常限制物体沿两个方向的移动，但不限制物体绕铰链中心转动。（ ） 【答案】正确 【解析】固定铰链支座能够阻止支承点在水平和竖直方向移动，所以具有两个方向的约束反力，但铰链允许构件绕其中心转动。 37. 可动铰链支座的约束反力方向通常垂直于支承面，且只需用一个分力表示。（ ） 【答案】正确 【解析】可动铰链支座允许支承点沿支承面移动，只限制垂直于支承面的运动。因此其约束反力通常沿支承面的法线方向，用一个分力表示。 38. 柔软绳索对物体的约束反力可以沿绳索方向产生压力，以阻止物体远离绳索。（ ） 【答案】错误 【解析】柔软绳索只能受拉，不能受压。绳索对物体的约束反力沿绳索方向并指向绳索，因此不能通过产生压力阻止物体远离绳索。 39. 固定端支座在平面问题中通常能够提供水平反力、竖直反力和约束力矩。（ ） 【答案】正确 【解析】固定端支座既限制构件在水平和竖直方向的移动，又限制构件转动。因此在平面问题中通常用水平反力、竖直反力和约束力矩表示其作用。 40. 约束反力的方向总是与物体受到的主动力方向相反。（ ） 【答案】错误 【解析】约束反力的方向由约束类型和接触条件决定，不一定与某个主动力方向相反。只有在特定平衡状态下，多个力的合力关系才可能使某一约束反力与其他力的合力方向相反。 四、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 41. 简述固定端约束的特点。 【答案】固定端约束使构件在连接处不能发生水平移动、竖直移动和转动。其约束反力包括相互垂直的两个分力，用于限制构件的水平和竖直移动；此外还产生一个阻止构件转动的反力矩。 【解析】固定端约束在平面内同时限制构件沿水平方向的移动、沿竖直方向的移动以及绕垂直于平面的轴转动。因此，根据被限制的三个自由度，固定端处可产生两个相互垂直的约束反力分量，以及一个阻止构件转动的约束反力矩。 42. 简述柔索、光滑接触面和铰支座三类常见约束的约束反力方向。 【答案】（1）柔索只能承受拉力，约束反力沿柔索轴线，方向由物体指向柔索的固定端。 （2）光滑接触面的约束反力垂直于接触面，并指向受约束物体。 （3）平面铰支座能限制物体沿两个相互垂直方向的移动，其约束反力通常分解为水平分力和竖直分力。 【解析】本题考查常见约束的反力方向。确定约束反力时，应根据约束所限制的运动方向判断，不能把柔索拉力或光滑面的支持力随意画成其他方向。 43. 简述约束反力的含义，并写出判断约束反力时应遵循的两项基本原则。 【答案】（1）约束反力是约束物体为阻碍被约束物体发生某种运动而施加的力。 （2）约束反力的作用点应画在约束接触处或连接处。 （3）约束反力的方向应与约束所能限制的运动方向相反，其具体方向可按约束类型确定；方向暂不能确定时，可先假设方向。 【解析】本题考查约束反力的概念及其判定原则。约束反力不是任意外加力，而是由约束条件产生，其作用点和方向必须符合实际连接或接触形式。 44. 某小型汽车停在左低右高的斜坡上，驻车制动器已拉紧，汽车处于静止状态。以整车为研究对象，忽略空气阻力，完成下列任务：（1）指出整车受到的约束及相应的约束反力。（2）说明各力的作用点和方向，画出整车的受力图。（3）若不考虑轮胎与路面间的摩擦，分析汽车可能出现的运动趋势。 【答案】（1）斜坡路面对汽车的支承构成约束，产生垂直于坡面的支持反力；轮胎与路面间的接触构成切向约束，产生沿坡面的静摩擦力。（2）汽车受到重力，作用于整车重心，方向竖直向下；前、后轮受到路面的支持反力，方向均垂直于坡面并指向汽车；轮胎受到的静摩擦力沿坡面向上。受力图中应标出重力、各轮支持反力和静摩擦力。（3）汽车将在重力沿斜坡方向分力的作用下产生沿坡面向下滑动的运动趋势，驻车制动不能替代轮胎与路面间的静摩擦约束。 【解析】以整车为研究对象，路面对前、后轮的法向约束产生垂直坡面、指向汽车的支持反力，切向约束产生沿坡面向上的静摩擦力；重力作用于重心、竖直向下。忽略摩擦时，重力沿坡面分力使汽车有向下滑动趋势。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题10分，共10分） 45. 在汽车悬架检修中，将一根水平放置的下摆臂简化为平面刚性杆。下摆臂左端 A 与车架采用铰支座连接，右端 B 采用光滑滚轮支座支承，杆长为 1.20 m。距 A 点 0.30 m 处受到竖直向下的载荷 3.60 kN，距 A 点 0.90 m 处受到竖直向下的载荷 2.40 kN；距 A 点 0.60 m 处受到水平向左的侧向力 0.80 kN。忽略下摆臂自重，建立平面受力模型并回答下列问题。（1）计算 A 点水平反力、A 点竖直反力和 B 点支承反力，并求 A 点合反力的大小。（2）指出 A、B 两处分别属于何种约束，并说明各约束反力的方向；列出该下摆臂受力图中应标出的全部外力。（3）若 B 处滚轮允许承受的最大竖直反力为 3.00 kN，判断其是否满足承载要求；若 B 处与支承面脱离，说明受力图和结构平衡状态将发生什么变化。 【答案】（1）取水平方向向右、竖直方向向上为正方向，以 A 点为矩心。由平衡方程：对 A 点取矩：竖直方向平衡：A 点合反力：（2）A 处为铰支座，约束水平和竖直移动，产生水平反力 和竖直反力 ；B 处为光滑滚轮支座，只约束竖直移动，产生竖直向上的反力 。受力图中应标出 A 点两分力、B 点支承反力、两个竖直向下载荷和一个水平向左侧向力。（3）B 点实际反力为 2.70 kN，小于允许值 3.00 kN，满足承载要求。B 处脱离支承面后， 应取消，原结构仅靠铰支座不能平衡载荷产生的力矩，不能保持静止平衡，应恢复支承或重新建立合理约束。 【解析】A为铰支座，反力分量为Ax、Ay；B为光滑滚轮支座，反力By竖直向上。平衡方程得Ax=0.80 kN，By=(3.60×0.30+2.40×0.90)/1.20=2.70 kN，Ay=3.30 kN，RA≈3.40 kN。受力图应标出两支座反力及三外载。By<3.00 kN，满足要求；B脱离后By消失，杆因力矩不平衡不能保持静止。 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 $