内蒙古（对口招生）装备制造类 《机械基础》项目三任务二 45分钟专题训练卷

内蒙古（对口招生）装备制造类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共241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装备制造类理论知识，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装备制造类高考的学生。 与本专辑配套的还有内蒙古对口招生考试《机械制图》《机械加工技术》《电工电子技术与技能》《电器及PLC控制技术》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）装备制造类 《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. 以下关于轴力的说法哪项是错误的（ ） A. 拉压杆的内力只有轴力 B. 轴力的作用线与杆的轴线重合 C. 轴力是沿杆轴线的外力 D. 轴力与杆的横截面及材料无关 2. 某轴的轴力沿杆轴线变化，则在发生破坏的截面上有（ ） A. 外力一定最大，且面积一定最小； B. 轴力一定最大，且面积一定最小； C. 轴力不一定最大，但面积一定最小； D. 轴力和面积之比一定最大 3. 下图中；真正符合拉杆受力特点的是（ ） A. a B. b C. c D. a、b、c 4. 某传动轴只承受两端施加的等值反向转动力偶，轴上未受轴向力和横向力，任一横截面上主要产生的内力是（ ） A. 轴力 B. 剪力 C. 弯矩 D. 扭矩 5. 关于截面法下列叙述中正确的是（ ） A. 截面法是分析杆件变形的基本方法 B. 截面法是分析杆件应力的基本方法 C. 截面法是分析杆件内力的基本方法 D. 截面法是分析杆件内力与应力关系的基本方法 6. 假想地把杆件截开，选取其中一段为研究对象，用于显示杆件内力的方法称为（ ） A. 截面法 B. 假想法 C. 拉压法 D. 等值法 7. 如图，AB 杆一端受力P 作用，杆内截面上的内力等于（ ） A. 0 B. P/2 C. P D. 2P 8. 杆件的轴向拉伸或压缩变形与材料的哪种性质有关（ ） A. 密度 B. 弹性模量 C. 屈服强度 D. 硬度 9. 一根直径为10mm的钢杆受到5000N的轴向拉力，钢的弹性模量为，求截面上的正应力大小（ ） A. A：63.7 MPa B. B：50 MPa C. C：100 MPa D. D：200 MPa 10. 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 11. 挤压强度条件是：挤压应力不得超过材料的（ ） A. 许用挤压应力 B. 极限挤压应力 C. 最大挤压应力 D. 破坏挤压应力 12. 构件在正常工作时，材料所允许承受的最大应力称为（ ） A. 极限应力 B. 危险应力 C. 正应力 D. 许用应力 13. 按照强度条件，构件危险截面上的工作应力不应超过材料的（ ） A. 许用应力 B. 极限应力 C. 破坏应力 D. 都不对 14. 物块A、B自重不计，并与光滑的平面mm和nn相接触，如图所示。若其上分别作用有大小相等、方向相反且作用线相同的力和力，试问两刚体是否平衡。 （ ） A. A、B都不平衡 B. A、B都平衡 C. A平衡，B不平衡 D. A不平衡，B平衡 15. 横截面内任一点上分布内力的密集程度称为（ ） A. 应力 B. 轴力 C. 压力 D. 外力 16. 在直杆轴向拉伸与压缩时，脆性材料的强度计算通常以哪种参数为基础（ ） A. 弹性模量 B. 屈服强度 C. 断裂强度 D. 韧性 17. 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 18. 安全系数的定义是（ ） A. 工作应力与许用应力的比值 B. 极限应力与许用应力的比值 C. 极限应力与工作应力的比值 D. 许用应力与工作应力的比值 19. 在机械基础中，直杆轴向拉伸时的强度计算，主要依据的是（ ） A. 杨氏模量 B. 泊松比 C. 应力-应变曲线 D. 硬度指数 20. 直杆轴向拉伸时，材料的断裂强度通常与哪个参数相关（ ） A. 材料的密度 B. 断裂表面积 C. 塑性变形量 D. 材料的屈服强度 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 物体因受外力而变形，其内部各部分之间因相对位置改变而引起的相互作用就是______。 22. 用截面法求杆件内力，其步骤为截、______、______、平。 23. 在轴向拉压杆中，只有一种沿杆轴作用的内力，这种内力称为______。 24. 构件在拉伸或压缩时，横截面上的______计算公式为σ=F/A，其中F为轴力，A为横截面面积。 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. 应变是指杆件单位长度的______，也叫相对变形，用______表示，公式为______ 。 27. 工程中把______和______的比值称为许用应力。 28. 单位横截面面积上的内力称为横截面上的______。 29. 强度条件的表达式为______，其中[σ]为材料的许用应力。 30. 机械零件的强度根据工作条件不同分为：______和______。 三、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分） 31. 截面形状及尺寸完全相同的一根木梁和一根钢梁，若所受外力相同，则这两根梁的内力图也相同。（ ） 32. 受轴向拉压的杆件,求截面上的轴力通常用截面法。（ ） 33. 如果两个轴向拉压杆的材料不同，横截面积相同，受到相同的轴向力，则两个拉压杆横截面上的应力不相同。（ ） 34. 应力集中对构件强度的影响与组成构件的材料无关。（ ） 35. 设两根受拉试件的横截面积、长度及载荷均相等，而材料不同，则它们的应力和应变均相同（ ） 36. 塑性材料拉压变形时，将屈服极限作为许用应力。（ ） 37. 应力集中会导致材料在拉伸或压缩时发生变形，降低材料的承载能力。（ ） 38. 压缩应力分布于整个构件内部，而挤压应力只分布于两构件相互接触的局部区域。（ ） 39. 保证构件安全工作的应力是许用应力。 （ ） 40. 强度是指构件抵抗变形的能力，刚度是指构件抵抗破坏的能力。（ ） 四、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 41. 简述构件截面上内力的产生原因，并列举常见的内力类型。 42. 如图所示，的重物悬挂于B点，若AB杆为钢质杆，其许用应力，BC杆为铸铁杆，其许用应力，试确定AB杆和BC杆的横截面积。 43. 某拉杆采用直径为 20 mm 的圆截面钢材，承受轴向拉力 30 kN。若材料的许用拉应力为 100 MPa，说明该拉杆是否满足强度要求。 44. 某设备机架中的矩形截面简支梁，跨度为 1.2 m，跨中承受竖直集中载荷 10 kN。梁的截面宽度为 40 mm，高度为 80 mm，材料许用弯曲应力为 80 MPa。忽略梁的自重，完成下列计算并判断梁的强度是否满足要求。（1）求两支座的约束反力。（2）求梁的最大弯矩。（3）求梁的最大弯曲应力，并判断其强度是否满足要求。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题10分，共10分） 45. 某起重设备采用两根对称布置的圆截面拉杆承受吊具载荷。吊具额定载荷为 30 kN，按 1.4 的冲击系数计算设计载荷，两根拉杆受力均匀。现有拉杆的有效直径为 16 mm，材料的许用拉应力为 90 MPa。取 π＝3.14，采用截面法分析拉杆中部截面。（1）计算每根拉杆的轴向内力、横截面积和拉应力。（2）判断现有拉杆是否满足强度要求，并计算满足许用应力条件所需的最小有效直径。（3）若选用有效直径为 18 mm 的拉杆，计算其拉应力，并说明该改进方案是否可行。 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）装备制造类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共241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装备制造类理论知识，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装备制造类高考的学生。 与本专辑配套的还有内蒙古对口招生考试《机械制图》《机械加工技术》《电工电子技术与技能》《电器及PLC控制技术》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）装备制造类 《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. 以下关于轴力的说法哪项是错误的（ ） A. 拉压杆的内力只有轴力 B. 轴力的作用线与杆的轴线重合 C. 轴力是沿杆轴线的外力 D. 轴力与杆的横截面及材料无关 【答案】C 【解析】轴力属于杆件内力，不是沿杆轴线的外力。 2. 某轴的轴力沿杆轴线变化，则在发生破坏的截面上有（ ） A. 外力一定最大，且面积一定最小； B. 轴力一定最大，且面积一定最小； C. 轴力不一定最大，但面积一定最小； D. 轴力和面积之比一定最大 【答案】D 【解析】构件破坏取决于应力大小，即轴力与截面积之比达到最大，故选D。 3. 下图中；真正符合拉杆受力特点的是（ ） A. a B. b C. c D. a、b、c 【答案】C 4. 某传动轴只承受两端施加的等值反向转动力偶，轴上未受轴向力和横向力，任一横截面上主要产生的内力是（ ） A. 轴力 B. 剪力 C. 弯矩 D. 扭矩 【答案】D 【解析】传动轴受到转动力偶作用时，横截面上产生抵抗相对转动的扭矩；轴力、剪力和弯矩分别对应轴向或横向受力状态。 5. 关于截面法下列叙述中正确的是（ ） A. 截面法是分析杆件变形的基本方法 B. 截面法是分析杆件应力的基本方法 C. 截面法是分析杆件内力的基本方法 D. 截面法是分析杆件内力与应力关系的基本方法 【答案】C 【解析】截面法通过截取构件并列平衡方程求解内力，故选C。 6. 假想地把杆件截开，选取其中一段为研究对象，用于显示杆件内力的方法称为（ ） A. 截面法 B. 假想法 C. 拉压法 D. 等值法 【答案】A 【解析】假想地把杆件截开，选取其中一段为研究对象，用于显示杆件内力的方法称为截面法。 7. 如图，AB 杆一端受力P 作用，杆内截面上的内力等于（ ） A. 0 B. P/2 C. P D. 2P 【答案】C 8. 杆件的轴向拉伸或压缩变形与材料的哪种性质有关（ ） A. 密度 B. 弹性模量 C. 屈服强度 D. 硬度 【答案】B 【解析】在弹性范围内，材料的弹性模量E反映材料抵抗弹性变形的能力，且应力与应变满足σ=Eε。因此，轴向拉伸或压缩变形与材料的弹性模量有关，故选B。需要注意的是，在轴向力F和横截面积A已知时，正应力由σ=F/A确定，并不直接由弹性模量决定。 9. 一根直径为10mm的钢杆受到5000N的轴向拉力，钢的弹性模量为，求截面上的正应力大小（ ） A. A：63.7 MPa B. B：50 MPa C. C：100 MPa D. D：200 MPa 【答案】A 【解析】截面积A=π/4=78.54mm2，正应力σ=F/A=5000/78.54≈63.7MPa，故选A。 10. 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。 11. 挤压强度条件是：挤压应力不得超过材料的（ ） A. 许用挤压应力 B. 极限挤压应力 C. 最大挤压应力 D. 破坏挤压应力 【答案】A 【解析】挤压强度条件要求挤压应力不超过材料的许用挤压应力，故选A。 12. 构件在正常工作时，材料所允许承受的最大应力称为（ ） A. 极限应力 B. 危险应力 C. 正应力 D. 许用应力 【答案】D 【解析】通常，使材料丧失正常工作能力的应力称为极限应力或危险应力；构件在正常工作时，材料所允许承受的最大应力称为许用应力。题干所述为许用应力，故选D。 13. 按照强度条件，构件危险截面上的工作应力不应超过材料的（ ） A. 许用应力 B. 极限应力 C. 破坏应力 D. 都不对 【答案】A 【解析】强度条件要求危险截面的工作应力不超过材料的许用应力，故选A。 14. 物块A、B自重不计，并与光滑的平面mm和nn相接触，如图所示。若其上分别作用有大小相等、方向相反且作用线相同的力和力，试问两刚体是否平衡。 （ ） A. A、B都不平衡 B. A、B都平衡 C. A平衡，B不平衡 D. A不平衡，B平衡 【答案】A 15. 横截面内任一点上分布内力的密集程度称为（ ） A. 应力 B. 轴力 C. 压力 D. 外力 【答案】A 【解析】单位面积上分布内力的大小称为应力，故选A。 16. 在直杆轴向拉伸与压缩时，脆性材料的强度计算通常以哪种参数为基础（ ） A. 弹性模量 B. 屈服强度 C. 断裂强度 D. 韧性 【答案】C 【解析】脆性材料通常没有明显的屈服阶段，工程上进行强度计算时，常以断裂强度作为极限强度，并结合安全系数确定许用应力。因此选C：断裂强度。 17. 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。 18. 安全系数的定义是（ ） A. 工作应力与许用应力的比值 B. 极限应力与许用应力的比值 C. 极限应力与工作应力的比值 D. 许用应力与工作应力的比值 【答案】B 【解析】安全系数是材料的极限应力与许用应力的比值，即 n=σlim/[σ]。在给出的选项中，B为“极限应力与许用应力的比值”，因此选B。 19. 在机械基础中，直杆轴向拉伸时的强度计算，主要依据的是（ ） A. 杨氏模量 B. 泊松比 C. 应力-应变曲线 D. 硬度指数 【答案】C 【解析】直杆轴向拉伸时的强度计算，主要依据的是应力-应变曲线，它可以反映材料在受力后形变的情况。 20. 直杆轴向拉伸时，材料的断裂强度通常与哪个参数相关（ ） A. 材料的密度 B. 断裂表面积 C. 塑性变形量 D. 材料的屈服强度 【答案】D 【解析】材料的断裂强度通常与材料的屈服强度相关，屈服强度高则断裂强度也可能较高。 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 物体因受外力而变形，其内部各部分之间因相对位置改变而引起的相互作用就是______。 【答案】内力 【解析】物体受外力变形后，内部各部分之间产生相互作用，这种作用称为内力。 22. 用截面法求杆件内力，其步骤为截、______、______、平。 【答案】① 取 ② 代 【解析】截面法求内力的步骤依次为截、取、代、平，即截开、取脱离体、代入平衡方程并求解、校核平衡。 23. 在轴向拉压杆中，只有一种沿杆轴作用的内力，这种内力称为______。 【答案】轴力 【解析】轴向拉压杆的内力沿杆轴线作用，称为轴力。 24. 构件在拉伸或压缩时，横截面上的______计算公式为σ=F/A，其中F为轴力，A为横截面面积。 【答案】正应力 【解析】正应力等于轴力与横截面面积之比，计算式为σ=F/A。 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. 应变是指杆件单位长度的______，也叫相对变形，用______表示，公式为______ 。 【答案】① 变形量 ② ③ 【解析】应变表示杆件单位长度的变形程度，用ε表示，等于变形量与原长度之比。 27. 工程中把______和______的比值称为许用应力。 【答案】① 极限应力 ② 安全系数 【解析】许用应力是根据材料的极限应力并考虑安全系数确定的，其计算公式为[σ]=σlim/n。因此，工程中把极限应力和安全系数的比值称为许用应力。 28. 单位横截面面积上的内力称为横截面上的______。 【答案】应力 【解析】单位横截面面积上的内力称为应力。 29. 强度条件的表达式为______，其中[σ]为材料的许用应力。 【答案】σmax≤[σ] 【解析】强度条件要求构件的最大工作应力不超过材料的许用应力。 30. 机械零件的强度根据工作条件不同分为：______和______。 【答案】① 静强度 ② 疲劳强度 【解析】机械零件的强度根据工作条件不同分为：静强度、疲劳强度 三、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分） 31. 截面形状及尺寸完全相同的一根木梁和一根钢梁，若所受外力相同，则这两根梁的内力图也相同。（ ） 【答案】正确 【解析】梁的内力由外力和支承条件决定，与材料无关，因此内力图相同。 32. 受轴向拉压的杆件,求截面上的轴力通常用截面法。（ ） 【答案】正确 【解析】截面法可通过研究截面一侧的平衡求得杆件截面上的轴力。 33. 如果两个轴向拉压杆的材料不同，横截面积相同，受到相同的轴向力，则两个拉压杆横截面上的应力不相同。（ ） 【答案】错误 【解析】杆件拉压变形时，截面上的应力等于轴力除以横截面积，即单位面积上的轴力。横截面积相同，受到相同的轴向力，则两个拉压杆横截面上的应力相同，与杆件的材料没有关系。 34. 应力集中对构件强度的影响与组成构件的材料无关。（ ） 【答案】错误 【解析】应力集中对构件强度的影响与材料的塑性、脆性等性质有关，并非无关。 35. 设两根受拉试件的横截面积、长度及载荷均相等，而材料不同，则它们的应力和应变均相同（ ） 【答案】错误 【解析】材料不同，则应变不同，弹性模量不同。 36. 塑性材料拉压变形时，将屈服极限作为许用应力。（ ） 【答案】错误 【解析】塑性材料拉压变形时，将屈服极限作为极限应力，极限应力除以安全系数等于许用应力。 37. 应力集中会导致材料在拉伸或压缩时发生变形，降低材料的承载能力。（ ） 【答案】正确 【解析】应力集中会使材料在局部区域发生较大应力，导致该部位容易产生变形，降低整体承载能力。 38. 压缩应力分布于整个构件内部，而挤压应力只分布于两构件相互接触的局部区域。（ ） 【答案】正确 【解析】压缩应力作用于构件整个受压截面，挤压应力主要分布在接触局部区域，因此说法正确。 39. 保证构件安全工作的应力是许用应力。 （ ） 【答案】正确 【解析】为保证构件正常工作，设计时不能使工作应力达到材料的极限应力，即把极限应力降低一定的程度，作为材料所允许的应力，这个应力值称为材料的许用应力。它是保证构件安全工作的最高应力。 40. 强度是指构件抵抗变形的能力，刚度是指构件抵抗破坏的能力。（ ） 【答案】错误 【解析】强度是抵抗破坏的能力，刚度是抵抗变形的能力，二者含义不同。 四、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 41. 简述构件截面上内力的产生原因，并列举常见的内力类型。 【答案】（1）构件受到外力作用时，内部各部分之间会产生相互作用力，截开构件后截面上所显示的这种作用力称为内力。（2）常见内力类型包括轴力、剪力、弯矩和扭矩。（3）轴力使构件产生拉伸或压缩，剪力使截面产生相对错动，弯矩使构件发生弯曲，扭矩使构件发生扭转。 【解析】外力作用会破坏构件内部原有的平衡，构件各部分通过截面相互作用以维持平衡，这种作用表现为内力。根据变形特点，内力可分为轴力、剪力、弯矩和扭矩。 42. 如图所示，的重物悬挂于B点，若AB杆为钢质杆，其许用应力，BC杆为铸铁杆，其许用应力，试确定AB杆和BC杆的横截面积。 【答案】解：受力分析如图1-3-4所示，列平衡方程： （1） （2） 由式（2）解得，代入式（1） 解得： 确定横截面积： 43. 某拉杆采用直径为 20 mm 的圆截面钢材，承受轴向拉力 30 kN。若材料的许用拉应力为 100 MPa，说明该拉杆是否满足强度要求。 【答案】（1）拉杆横截面积为。（2）拉应力为。（3）由于 ，所以该拉杆满足强度要求，但安全裕度较小。 【解析】先根据圆截面面积公式求出受力面积，再用轴向应力公式计算拉应力，最后将计算结果与许用应力比较。实际设计中还应考虑应力集中、冲击载荷等因素。 44. 某设备机架中的矩形截面简支梁，跨度为 1.2 m，跨中承受竖直集中载荷 10 kN。梁的截面宽度为 40 mm，高度为 80 mm，材料许用弯曲应力为 80 MPa。忽略梁的自重，完成下列计算并判断梁的强度是否满足要求。（1）求两支座的约束反力。（2）求梁的最大弯矩。（3）求梁的最大弯曲应力，并判断其强度是否满足要求。 【答案】（1）载荷位于跨中且梁受力对称，两支座反力均为。（2）跨中弯矩最大，。（3）矩形截面抗弯截面系数为。最大弯曲应力为。由于 ，梁满足弯曲强度要求。 【解析】（1）根据梁的对称性，两支座平均分担集中载荷。（2）跨中集中载荷作用下，最大弯矩位于跨中，按相应公式计算。（3）先求矩形截面的抗弯截面系数，再用弯曲应力公式计算，并与许用应力比较。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题10分，共10分） 45. 某起重设备采用两根对称布置的圆截面拉杆承受吊具载荷。吊具额定载荷为 30 kN，按 1.4 的冲击系数计算设计载荷，两根拉杆受力均匀。现有拉杆的有效直径为 16 mm，材料的许用拉应力为 90 MPa。取 π＝3.14，采用截面法分析拉杆中部截面。（1）计算每根拉杆的轴向内力、横截面积和拉应力。（2）判断现有拉杆是否满足强度要求，并计算满足许用应力条件所需的最小有效直径。（3）若选用有效直径为 18 mm 的拉杆，计算其拉应力，并说明该改进方案是否可行。 【答案】（1）设计载荷为 。两根拉杆均匀受力，每根拉杆的轴向内力为 。拉杆横截面积为 。拉应力为 。（2）由于 ，现有拉杆不满足强度要求。最小有效直径为 。（3）有效直径为 18 mm 时，横截面积为 ，拉应力为 。由于 ，该改进方案满足强度要求。 【解析】（1）先用额定载荷乘冲击系数得到设计载荷，再按两根拉杆均匀分担确定轴向内力；圆截面面积取 ，拉应力取内力除以截面积。（2）将计算应力与许用应力比较，并由强度条件反求直径。（3）增大有效直径后，截面积增大，拉应力降低，计算结果表明改进方案安全可行。 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 $