四川省（对口招生）智能制造类 《机械基础》项目七任务一 45分钟专题训练卷

四川省（对口招生）智能制造类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共158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智能制造类理论知识，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智能制造类高考的学生。 与本专辑配套的还有四川省对口招生考试《机械制图》《金属加工与实训》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 四川省（对口招生）智能制造类 《机械基础》 项目七：直杆的基本变形 任务一：直梁弯曲 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16小题，每题3分，共48分） 1. 梁平面弯曲时，横截面上各点正应力的大小与该点到______的距离成正比。（ ） A. 截面形心 B. 纵向轴线 C. 中性轴 D. 与上述均无关 2. 梁产生纯弯曲变形时，梁的横截面上有( ) A. 弯矩、剪力 B. 扭矩 C. 剪力 D. 弯矩 3. 下图为梁纯弯曲时中性轴的示意图，关于此说法正确的是（ ） A. 中性轴是横截面上压应力与拉应力的分界线 B. 中性轴通过横截面形心、垂直于横截面对称轴 C. 中性轴是纵向对称面与横截面的交线 D. 中性轴上的正应力最大 4. 梁在弯曲过程中，当横截面的形状和尺寸发生变化时，以下哪个因素对梁的抗弯能力影响最为关键（ ） A. 截面的面积大小 B. 截面的形心位置 C. 截面的周长大小 D. 截面的惯性矩大小 5. 在垂直于杆件轴线的横向力，或在作用于包含杆轴的纵向平面内的一对大小相等、方向相 反的力偶作用下，杆件发生_______变形（ ） A. 弯曲 B. 扭转 C. 拉伸变形/压缩变形 D. 剪切 6. 悬臂梁受力如图所示，其中（ ） A. AB段是纯弯曲、BC段是剪切弯曲 B. 全梁均为剪切弯曲 C. 全梁均是纯弯曲 D. AB段是剪切弯曲，BC段是纯弯曲 7. 纯弯曲梁的内力是（ ） A. 轴力 B. 剪力 C. 弯矩 D. 扭矩 8. 杆件的轴线由直线变成曲线是（ ） A. 直梁弯曲 B. 扭曲变形 C. 剪切变形 D. 挤压变形 9. 矩形截面梁横力弯曲时，在横截面的中性轴处（ ） A. 正应力最大，切应力为零 B. 正应力为零，切应力最大 C. 正应力和切应力均为最大 D. 正应力和切应力均为零 10. 如图所示，火车轮轴产生的是（ ） A. 拉伸变形/压缩变形 B. 剪切变形 C. 扭转变形 D. 弯曲变形 11. 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. 正应力为原来的1/6倍 12. 梁弯曲时，横截面上正应力为零的点位于（ ） A. 任意位置 B. 上边缘 C. 下边缘 D. 中性轴上 13. 如图所示的简支梁AB，、分别表示支座A、B处的约束反力，它们的大小关系是（ ） A. B. C. D. 无法比较 14. 以下说法中错误的是（ ） A. 纯弯曲梁段的各横截面上只有正应力 B. 横力弯曲梁段的各横截面上只有切应力 C. 中性轴将梁的横截面分成受压区、受拉区。 D. 梁横截面上某点纵向应变的绝对值与该点到中性轴的距离成正比。 15. 在梁的弯曲变形过程中，梁的中性层长度（ ） A. 不变 B. 伸长 C. 缩短 D. 与梁的挠度有关 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 二、判断题（本大题共12小题，每题2分，共24分） 17. 梁弯曲时的内力有剪力和弯矩，剪力的方向总是与横截面相切，而弯矩的作用面总是垂直于横截面。（ ） 18. 弯矩的作用面与梁的横截面垂直，它们的大小及正负由横截面一侧的外力确定。（ ） 19. 纯弯曲的梁，横截面上只有剪力，没有弯矩。（ ） 20. 下图中所示的弯矩的符号为负号（ ） 21. 为使梁上的最大弯矩值减小,可考虑将均布载荷变为集中载荷。（ ） 22. 所谓纯弯曲就是梁上各横截面上弯矩为零、剪力为常数的弯曲变形。（ ） 23. 直杆在受到均布载荷作用时，其弯曲变形会导致中性层发生移动。（ ） 24. 下图为疲劳破坏中的断口特征，疲劳破坏在破坏的断口没有明显的塑性变形，表现为脆性断裂（ ） 25. 弯曲时剪切对细长梁的强度影响很小,所以在一般工程计算中可忽略。（ ） 26. 弯曲变形时，构件的中性轴一定通过横截面的形心。（ ） 27. 纯弯曲梁的弯矩图是一条直线（ ） 28. 一端为固定端约束,另一端为自由端的梁叫做悬臂梁。（ ） 三、简答题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 29. 列举三种提高构件弯曲刚度的措施，并说明原理。 30. 什么叫纯弯曲？梁纯弯曲变形时内力有哪些？ 31. 下图为梁的纯弯曲变形，简述其主要特点。 32. 描述梁在弯曲时挠曲线的形状。 33. 梁弯曲时横截面上正应力的分布规律。 四、作图题（本大题共1小题，每题4分，共4分） 34. 作图示梁的剪力图和弯矩图 五、综合应用题（本大题共2小题，共14分） 35.（10分）悬臂梁受载荷如图所示，其截面形状如下：（ ） （1）梁的材料为钢时，应选（ ）截面； （2）梁的材料为铸铁时，应选（ ）截面。 36.（4分）某智能制造生产线的设备底座采用简支直梁，梁长为 1.2 m，支座分别为 A、B。距 A 支座 0.3 m 处作用集中载荷 ，距 A 支座 0.9 m 处作用集中载荷 。忽略梁的自重，设备允许的最大弯矩为 。（1）计算 A、B 两支座的竖向支座反力。（2）计算梁上两个载荷作用处的弯矩，判断最大弯矩是否超过允许值。（3）说明该梁属于哪一种基本梁形式，并简述直梁发生弯曲时截面上的基本受力特点。 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 $ 四川省（对口招生）智能制造类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共158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智能制造类理论知识，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智能制造类高考的学生。 与本专辑配套的还有四川省对口招生考试《机械制图》《金属加工与实训》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 四川省（对口招生）智能制造类 《机械基础》 项目七：直杆的基本变形 任务一：直梁弯曲 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16小题，每题3分，共48分） 1. 梁平面弯曲时，横截面上各点正应力的大小与该点到______的距离成正比。（ ） A. 截面形心 B. 纵向轴线 C. 中性轴 D. 与上述均无关 【答案】C 【解析】根据弯曲应力的计算公式，梁横截面上任一点的正应力与该点到中性轴的距离成正比。 2. 梁产生纯弯曲变形时，梁的横截面上有( ) A. 弯矩、剪力 B. 扭矩 C. 剪力 D. 弯矩 【答案】D 【解析】梁产生纯弯曲变形时，梁的横截面上只有弯矩，剪力为零。因此，答案为D。 3. 下图为梁纯弯曲时中性轴的示意图，关于此说法正确的是（ ） A. 中性轴是横截面上压应力与拉应力的分界线 B. 中性轴通过横截面形心、垂直于横截面对称轴 C. 中性轴是纵向对称面与横截面的交线 D. 中性轴上的正应力最大 【答案】C 【解析】梁纯弯曲时，中性轴通过横截面形心，且与横截面的对称轴垂直，B正确。A错误，中性层是拉压分界线；C错误，中性轴是中性层与横截面的交线；D错误，中性轴上正应力为零。 4. 梁在弯曲过程中，当横截面的形状和尺寸发生变化时，以下哪个因素对梁的抗弯能力影响最为关键（ ） A. 截面的面积大小 B. 截面的形心位置 C. 截面的周长大小 D. 截面的惯性矩大小 【答案】D 【解析】梁的抗弯能力与截面的惯性矩密切相关，惯性矩越大，梁抵抗弯曲变形的能力越强。截面面积大小不能直接体现抗弯能力，周长大小与抗弯能力的关联性不大，形心位置也不是影响抗弯能力的关键因素。因此，答案为D。 5. 在垂直于杆件轴线的横向力，或在作用于包含杆轴的纵向平面内的一对大小相等、方向相 反的力偶作用下，杆件发生_______变形（ ） A. 弯曲 B. 扭转 C. 拉伸变形/压缩变形 D. 剪切 【答案】A 【解析】这种受力情况符合弯曲变形的定义，会使杆件轴线发生弯曲，A正确。 6. 悬臂梁受力如图所示，其中（ ） A. AB段是纯弯曲、BC段是剪切弯曲 B. 全梁均为剪切弯曲 C. 全梁均是纯弯曲 D. AB段是剪切弯曲，BC段是纯弯曲 【答案】D 7. 纯弯曲梁的内力是（ ） A. 轴力 B. 剪力 C. 弯矩 D. 扭矩 【答案】C 【解析】纯弯曲梁段各横截面上的剪力为零，内力只有弯矩，因此选C。 8. 杆件的轴线由直线变成曲线是（ ） A. 直梁弯曲 B. 扭曲变形 C. 剪切变形 D. 挤压变形 【答案】A 【解析】杆件轴线由直线变成曲线是弯曲变形；题中选项A描述的是直梁发生弯曲，故选A。 9. 矩形截面梁横力弯曲时，在横截面的中性轴处（ ） A. 正应力最大，切应力为零 B. 正应力为零，切应力最大 C. 正应力和切应力均为最大 D. 正应力和切应力均为零 【答案】B 【解析】弯曲正应力与到中性轴的距离成正比，在中性轴处为零；矩形截面梁横力弯曲时，切应力在中性轴处最大，故选B。 10. 如图所示，火车轮轴产生的是（ ） A. 拉伸变形/压缩变形 B. 剪切变形 C. 扭转变形 D. 弯曲变形 【答案】D 11. 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. 正应力为原来的1/6倍 【答案】B 【解析】矩形截面梁的最大正应力与截面高度的平方成反比。高度增加一倍，在其他条件不变时，最大正应力变为原来的1/4，故选B。 12. 梁弯曲时，横截面上正应力为零的点位于（ ） A. 任意位置 B. 上边缘 C. 下边缘 D. 中性轴上 【答案】D 【解析】梁弯曲时，横截面上的正应力沿高度方向线性变化，在中性轴处为零，故选D。 13. 如图所示的简支梁AB，、分别表示支座A、B处的约束反力，它们的大小关系是（ ） A. B. C. D. 无法比较 【答案】C 14. 以下说法中错误的是（ ） A. 纯弯曲梁段的各横截面上只有正应力 B. 横力弯曲梁段的各横截面上只有切应力 C. 中性轴将梁的横截面分成受压区、受拉区。 D. 梁横截面上某点纵向应变的绝对值与该点到中性轴的距离成正比。 【答案】B 【解析】纯弯曲梁段横截面上只有正应力；横力弯曲梁段横截面上既有正应力，也有切应力，因此B说法错误。中性轴分隔受压区和受拉区，且纵向应变的绝对值与到中性轴的距离成正比，故选B。 15. 在梁的弯曲变形过程中，梁的中性层长度（ ） A. 不变 B. 伸长 C. 缩短 D. 与梁的挠度有关 【答案】A 【解析】梁弯曲时，中性层上的纵向纤维既不伸长也不缩短，因此中性层长度不变，故选A。 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】简支梁受单个集中力作用时，弯矩通常在集中力作用点两侧达到最大值，因此选C。 二、判断题（本大题共12小题，每题2分，共24分） 17. 梁弯曲时的内力有剪力和弯矩，剪力的方向总是与横截面相切，而弯矩的作用面总是垂直于横截面。（ ） 【答案】正确 【解析】梁弯曲时横截面上的内力包括剪力和弯矩。剪力沿横截面切向，弯矩的作用面垂直于横截面，故判断为正确。 18. 弯矩的作用面与梁的横截面垂直，它们的大小及正负由横截面一侧的外力确定。（ ） 【答案】正确 【解析】弯矩的作用面垂直于梁的横截面，其大小和正负可由横截面一侧的外力确定，故判断为正确。 19. 纯弯曲的梁，横截面上只有剪力，没有弯矩。（ ） 【答案】错误 【解析】纯弯曲定义是横截面上只有弯矩无剪力，若有剪力则为横力弯曲，该说法错误。 20. 下图中所示的弯矩的符号为负号（ ） 【答案】错误 【解析】弯矩符号的规定：梁弯曲成凹面向上时,横截面上的弯矩为正；弯曲成凸面向上时，弯矩为负。所以此图弯矩为正号 21. 为使梁上的最大弯矩值减小,可考虑将均布载荷变为集中载荷。（ ） 【答案】错误 【解析】在相同跨度、相同总载荷且采用简支梁这一常见比较条件下，均布载荷作用时的最大弯矩为=qL2/8；若将总载荷QL=qL变为跨中集中载荷，则最大弯矩为=QL/4=qL2/4，后者反而更大。因此，将均布载荷变为集中载荷通常不能使梁的最大弯矩减小，题干说法错误。 22. 所谓纯弯曲就是梁上各横截面上弯矩为零、剪力为常数的弯曲变形。（ ） 【答案】错误 【解析】纯弯曲是梁段各横截面上的剪力为零、弯矩为常数的弯曲变形。题干将弯矩与剪力的条件颠倒，故判断为错误。 23. 直杆在受到均布载荷作用时，其弯曲变形会导致中性层发生移动。（ ） 【答案】错误 【解析】在通常的梁弯曲理论中，中性层是纵向正应变为零的面，不会因直杆受到均布载荷而发生移动，故判断为错误。 24. 下图为疲劳破坏中的断口特征，疲劳破坏在破坏的断口没有明显的塑性变形，表现为脆性断裂（ ） 【答案】正确 【解析】疲劳破坏的特点是：工作应力小；断裂前经过多次应力循环作用；在破坏的断口没有明显的塑性变形，表现为脆性断裂；断口分为光滑区和粗糙区。 25. 弯曲时剪切对细长梁的强度影响很小,所以在一般工程计算中可忽略。（ ） 【答案】正确 【解析】对于细长梁，在常见工程荷载条件下，剪应力相对于弯曲正应力通常较小，剪切变形相对于弯曲变形也通常较小。因此，在一般工程的弯曲强度和变形计算中，剪切影响常可忽略，故题干说法正确。 26. 弯曲变形时，构件的中性轴一定通过横截面的形心。（ ） 【答案】正确 【解析】对于对称截面（如矩形、圆形），弯曲时中性轴通过形心；对于非对称截面，在平面弯曲情况下，中性轴仍通过形心，这是由截面内力平衡条件决定的。 27. 纯弯曲梁的弯矩图是一条直线（ ） 【答案】正确 【解析】纯弯曲梁段各横截面上的弯矩为常数，因此弯矩图为水平直线，故判断为正确。 28. 一端为固定端约束,另一端为自由端的梁叫做悬臂梁。（ ） 【答案】正确 【解析】梁按支座形式可以分为三类，简支梁：一端为固定铰链约束，另一端为活动铰链约束的梁；悬壁梁：一端为固定端约束,另一端为自由端的梁；外伸梁：简支梁的一端或两端伸出一部分的梁。 三、简答题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 29. 列举三种提高构件弯曲刚度的措施，并说明原理。 【答案】- 增大截面惯性矩：惯性矩是衡量截面抵抗弯曲变形能力的指标，惯性矩越大，相同弯矩下的变形越小（如将矩形截面改为工字形截面，在相同材料用量下惯性矩更大） - 选用弹性模量高的材料：弹性模量E越大，材料抵抗弹性变形的能力越强，相同应力下的应变越小（如用钢材代替铝合金制作承重梁，刚度更高） - 减小构件跨度：弯曲变形与跨度的n次方（简支梁挠度与跨度4次方成正比）相关，减小跨度可显著降低变形（如增加支架数量缩短梁的跨度） 【解析】从截面设计、材料选择、结构布局三个角度提出措施，结合公式（如挠度公式）说明原理，体现刚度与这些因素的定量关系。 30. 什么叫纯弯曲？梁纯弯曲变形时内力有哪些？ 【答案】剪力为零，弯矩为常数的弯曲叫纯弯曲。纯弯曲梁上的内力是弯矩 【解析】纯弯曲时，梁横截面上的剪力为零、弯矩为常数，因此内力只有弯矩。 31. 下图为梁的纯弯曲变形，简述其主要特点。 【答案】内力特点：横截面上仅有弯矩，无剪力； 变形形态：梁的轴线由直线变为光滑曲线，各横截面保持平面且绕中性轴转动； 纤维受力：梁的纵向纤维一侧受拉伸长，另一侧受压缩短，中性层处纤维长度不变。 32. 描述梁在弯曲时挠曲线的形状。 【答案】梁在弯曲时的挠曲线通常是一条平滑的曲线，其形状取决于载荷的分布和梁的支撑条件。在集中载荷作用下，挠曲线在载荷作用点附近会出现较大的曲率。 【解析】梁弯曲时，各截面的挠度沿梁长连续变化，形成平滑的挠曲线；其形状由载荷分布和支撑条件决定，集中载荷附近曲率较大。 33. 梁弯曲时横截面上正应力的分布规律。 【答案】沿截面宽度方向正应力相同；沿截面高度方向按直线规律变化，中性轴上各点正应力为零，离中性轴最远的点正应力最大，正应力与该点到中性轴的距离成正比。 【解析】沿截面宽度方向正应力相同；沿截面高度方向按直线规律变化，中性轴上各点正应力为零，离中性轴最远的点正应力最大，正应力与该点到中性轴的距离成正比。 四、作图题（本大题共1小题，每题4分，共4分） 34. 作图示梁的剪力图和弯矩图 五、综合应用题（本大题共2小题，共14分） 35.（10分）悬臂梁受载荷如图所示，其截面形状如下：（ ） （1）梁的材料为钢时，应选（ ）截面； （2）梁的材料为铸铁时，应选（ ）截面。 【答案】（1）A （2）D 36.（4分）某智能制造生产线的设备底座采用简支直梁，梁长为 1.2 m，支座分别为 A、B。距 A 支座 0.3 m 处作用集中载荷 ，距 A 支座 0.9 m 处作用集中载荷 。忽略梁的自重，设备允许的最大弯矩为 。（1）计算 A、B 两支座的竖向支座反力。（2）计算梁上两个载荷作用处的弯矩，判断最大弯矩是否超过允许值。（3）说明该梁属于哪一种基本梁形式，并简述直梁发生弯曲时截面上的基本受力特点。 【答案】（1）由竖向力平衡得由 A 点力矩平衡得（2）在 处：在 处：最大弯矩为 ，小于允许值 ，满足要求。（3）该梁属于简支梁。直梁弯曲时，梁轴线由直线变为曲线，截面一侧受拉，另一侧受压，中间存在应力为零的中性层。 【解析】（1）利用竖向力平衡和支座力矩平衡求出两支座反力。（2）集中载荷处的弯矩分别为 和 ，最大值未超过允许值。（3）简支梁两端支承，弯曲截面通常同时存在受拉区和受压区。 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 $