四川省（对口招生）智能制造类 《机械基础》项目七任务四 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 任务四：直杆轴向拉伸与压缩 时间：45分钟 总分：94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. 直杆在受到外力作用时，横截面上的内力分布是均匀的，这种变形称为（ ） A. 拉伸变形 B. 压缩变形 C. 均匀变形 D. 非均匀变形 2. 拉伸试验时，如果在0a阶段卸载，试件变形（ ） A. 完全恢复 B. 发生永久变形 C. 发生剪切变形 D. 发生弯曲变形 3. 下面图中三种材料，______强度最高，______刚度最大，______塑性最好（ ） A. b、c、a B. c、a、b C. b、a、c D. a、b、c 4. 横截面上与杆件轴线共线的内力称为（ ） A. 扭矩 B. 弯矩 C. 轴力 D. 剪切力 5. 杆件在轴向拉伸或压缩过程中，其内部的应力状态是什么( ) A. 纯剪切应力 B. 轴向拉压应力 C. 弯曲应力 D. 扭转应力 6. 图示结构中，AD杆发生的变形为（ ） A. 弯曲变形 B. 压缩变形 C. 弯曲与压缩的组合变形 D. 弯曲与拉伸的组合变形 7. 胡克定律：在应力不超过比例极限时，杆件上的______与______成正比（ ） A. 应力、伸长率 B. 应力、应变 C. 伸长量、应变 D. 断面收缩率、轴力 8. 应力的大小与______有关。（ ） A. 外力大小 B. 杆件截面面积 C. 外力大小、杆件截面面积 D. 杆件长度 9. 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 10. 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 11. 构件的许用应力[σ]是保证构件安全工作的（ ） A. 最高工作应力 B. 最低工作应力 C. 平均工作应力 D. 最低破坏应力 12. 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 13. 已知一点应力状态如图，其＝（ ） A. 72.1Mpa B. 50Mpa C. 30Mpa D. 80Mpa 14. 作用在截面单位面积上的内力称为( ) A. 应力 B. 内力 C. 外力 D. 应变 15. 安全系数的取值范围是（ ） A. >2 B. ≥1 C. <1 D. >1 16. 下列现象中，属于强度问题的是（ ） A. 起重机吊臂弯曲变形过大 B. 螺栓受拉后发生断裂 C. 细长杆受压时突然弯曲 D. 齿轮齿面磨损 二、判断题（本大题共12小题，每题2分，共24分） 17. 长度和截面积相同、材料不同的两直杆受相同的轴向外力作用，则两杆的内力相同，正应力也相同，线应变却不相同。（ ） 18. 在直杆轴向压缩时，材料可能先经历弹性变形阶段，然后进入塑性变形阶段。（ ） 19. 直杆在压缩变形时，其长度会缩短。（ ） 20. 拉伸与压缩的受力特点是外力或外力的合力沿着杆的轴线作用。（ ） 21. 强度和刚度是衡量构件承载能力的两个重要指标，两者含义相同。（ ） 22. 在杆件截面突变处的横截面上，应力分布是均匀的。（ ） 23. 杆件只受轴向拉压时，平行于杆件横截面上的内力必为零，垂直于杆件横截面上的内力可能为零，也可能不为零（ ） 24. 在拉伸时，材料的弹性模量是指材料在应力作用下发生弹性变形时单位应力产生的应变。（ ） 25. 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（ ） 26. 应力集中对构件强度的影响与组成构件的材料无关。（ ） 27. 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。（ ） 28. 均匀等截面直杆在轴线重合的轴向拉力作用下，横截面上的正应力分布是均匀的。（ ） 三、简答题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 29. 轴向拉伸和压缩计算中通常使用哪些物理量？ 30. 什么是弹性变形？ 31. 某铣床工作台进给油缸如图所示，活塞匀速运动， 缸内工作油压 MPa,油缸内径 mm,活塞杆直径 mm。已知活塞杆材料的许用应力 MPa,试校核该活塞杆的强度。 32. 请简述直杆在拉伸和压缩变形时的受力特点与变形特点。 33. 什么是应力？单位是什么？分几种？ 四、作图题（本大题共1小题，每题4分，共4分） 34. 画出塑性材料和脆性材料拉伸时的应力应变曲线图，要求标注完整。 五、综合应用题（本大题共2小题，每题4分，共8分） 35. 在图所示结构中，假设AB杆为刚体，CD杆的截面面积，材料的许用应力。 （1）B点承受载荷F=40kN时，试校核CD杆的强度； （2）求B点能承受的最大载荷Fmax。 36. 用截面法求内力的步骤： （1）______：沿需求内力的截面处，假想把构件截开； （2）______：取其中一部分为研究对象； （3）______：另一部分对研究对象的作用，以截面上的未知内力来代替； （4）______：列出研究对象的平衡方程，确定未知内力的大小和方向。 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 任务四：直杆轴向拉伸与压缩 时间：45分钟 总分：94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. 直杆在受到外力作用时，横截面上的内力分布是均匀的，这种变形称为（ ） A. 拉伸变形 B. 压缩变形 C. 均匀变形 D. 非均匀变形 【答案】C 【解析】直杆受到外力作用时，若横截面上的内力分布均匀，则这种变形称为均匀变形，因此选C。 2. 拉伸试验时，如果在0a阶段卸载，试件变形（ ） A. 完全恢复 B. 发生永久变形 C. 发生剪切变形 D. 发生弯曲变形 【答案】A 【解析】0a阶段为弹性变形阶段。在该阶段内，应力与应变符合胡克定律，卸载后弹性变形能够完全恢复，不产生永久变形，因此选A。 3. 下面图中三种材料，______强度最高，______刚度最大，______塑性最好（ ） A. b、c、a B. c、a、b C. b、a、c D. a、b、c 【答案】D 【解析】拉伸曲线中，断裂前能承受的最高应力叫强度极限，它是材料强度的重要指标，图中a曲线强度极限最高，所以它的强度最大；拉伸曲线中，塑性材料oa段的斜率，叫拉压弹性模量，用E表示，它是反映材料刚度的指标，拉压弹性模量越大，刚度越大，图中b曲线oa段斜率最大，拉压弹性模量最大，所以b曲线刚度最大；拉伸曲线中，断裂时的线应变就是材料的伸长率，伸长率是衡量材料塑性的重要指标，图中c曲线伸长率最大，所以c曲线塑性最好。 4. 横截面上与杆件轴线共线的内力称为（ ） A. 扭矩 B. 弯矩 C. 轴力 D. 剪切力 【答案】C 【解析】横截面上与杆件轴线共线的内力称为轴力，因此选C。 5. 杆件在轴向拉伸或压缩过程中，其内部的应力状态是什么( ) A. 纯剪切应力 B. 轴向拉压应力 C. 弯曲应力 D. 扭转应力 【答案】B 【解析】杆件在轴向拉伸或压缩过程中，其内部的应力状态是纯拉伸或压缩应力。 6. 图示结构中，AD杆发生的变形为（ ） A. 弯曲变形 B. 压缩变形 C. 弯曲与压缩的组合变形 D. 弯曲与拉伸的组合变形 【答案】C 7. 胡克定律：在应力不超过比例极限时，杆件上的______与______成正比（ ） A. 应力、伸长率 B. 应力、应变 C. 伸长量、应变 D. 断面收缩率、轴力 【答案】B 【解析】在应力不超过材料比例极限的范围内，材料服从胡克定律：σ=Eε，其中σ为应力，ε为应变，E为弹性模量。因此应力与应变成正比，选B。 8. 应力的大小与______有关。（ ） A. 外力大小 B. 杆件截面面积 C. 外力大小、杆件截面面积 D. 杆件长度 【答案】C 【解析】应力的大小与外力的大小和杆件的截面面积有关。 9. 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】挤压强度条件是挤压应力不得超过材料的许用挤压应力，因此选A。 10. 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 11. 构件的许用应力[σ]是保证构件安全工作的（ ） A. 最高工作应力 B. 最低工作应力 C. 平均工作应力 D. 最低破坏应力 【答案】A 【解析】构件的许用应力[σ]是保证构件安全工作的最高工作应力。 12. 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】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许用应力，因此选A。 13. 已知一点应力状态如图，其＝（ ） A. 72.1Mpa B. 50Mpa C. 30Mpa D. 80Mpa 【答案】A 14. 作用在截面单位面积上的内力称为( ) A. 应力 B. 内力 C. 外力 D. 应变 【答案】A 【解析】作用在截面单位面积上的内力称为应力，因此选A。 15. 安全系数的取值范围是（ ） A. >2 B. ≥1 C. <1 D. >1 【答案】D 【解析】因为构件实际工作时的载荷很难估算，也为了有一定强度储备，所以用极限应力除以安全系数作为许用应力，安全系数必须大于1。如果等于1，没有意义；如果小于1，许用应力会比极限应力大，更不安全。 16. 下列现象中，属于强度问题的是（ ） A. 起重机吊臂弯曲变形过大 B. 螺栓受拉后发生断裂 C. 细长杆受压时突然弯曲 D. 齿轮齿面磨损 【答案】B 【解析】A是刚度问题（变形超标）；B是强度问题（断裂属于破坏）；C是稳定性问题（失稳）；D是磨损问题，不属于强度或刚度范畴。 二、判断题（本大题共12小题，每题2分，共24分） 17. 长度和截面积相同、材料不同的两直杆受相同的轴向外力作用，则两杆的内力相同，正应力也相同，线应变却不相同。（ ） 【答案】错误 【解析】两杆受相同轴向外力F作用，且截面积A相同，则轴力N相同，正应力σ=N/A也相同。在线弹性范围内，线应变ε=σ/E。材料不同不一定意味着弹性模量E不同，因此不能必然得出两杆线应变不相同。题述结论错误。 18. 在直杆轴向压缩时，材料可能先经历弹性变形阶段，然后进入塑性变形阶段。（ ） 【答案】正确 【解析】直杆在轴向压缩时，若应力未超过材料的比例极限或屈服强度，杆件首先发生弹性压缩变形；当压应力达到屈服条件后，材料才会进入塑性变形阶段。因此题述正确。 19. 直杆在压缩变形时，其长度会缩短。（ ） 【答案】正确 【解析】直杆受压时，轴向压力使杆件沿轴线方向产生压缩变形，长度会缩短，因此题述正确。 20. 拉伸与压缩的受力特点是外力或外力的合力沿着杆的轴线作用。（ ） 【答案】正确 【解析】拉伸与压缩的受力特点是外力或外力的合力沿着杆的轴线作用，因此题述正确。 21. 强度和刚度是衡量构件承载能力的两个重要指标，两者含义相同。（ ） 【答案】错误 【解析】强度指抵抗破坏的能力，刚度指抵抗变形的能力，含义不同。例如，一根杆件可能变形很小（刚度足够）但因强度不足而断裂。 22. 在杆件截面突变处的横截面上，应力分布是均匀的。（ ） 【答案】错误 23. 杆件只受轴向拉压时，平行于杆件横截面上的内力必为零，垂直于杆件横截面上的内力可能为零，也可能不为零（ ） 【答案】正确 【解析】杆件只受轴向拉压时，横截面上只有轴向内力，平行于杆件横截面方向的内力为零；垂直于杆件横截面方向的内力为轴力，可能为零，也可能不为零，因此题述正确。 24. 在拉伸时，材料的弹性模量是指材料在应力作用下发生弹性变形时单位应力产生的应变。（ ） 【答案】错误 【解析】在线弹性范围内，胡克定律为σ=Eε，因此弹性模量E=σ/ε，表示产生单位应变所需的应力。单位应力产生的应变为1/E，是弹性模量的倒数。题述错误。 25. 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】两试件的载荷F和横截面积A相等，因此正应力σ=F/A相同。在线弹性范围内，应变ε=σ/E。应变还取决于材料的弹性模量E；当两种材料的弹性模量不同时，应变不同。因此，不能仅由载荷、横截面积和长度相等推出两试件的应力和应变均相同，题述错误。 26. 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性质有关，不同材料对缺口和应力集中的敏感程度不同，因此题述错误。 27. 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，二者含义相反。 28. 均匀等截面直杆在轴线重合的轴向拉力作用下，横截面上的正应力分布是均匀的。（ ） 【答案】正确 【解析】当直杆材料均匀、截面尺寸不变且轴向载荷通过截面形心时，杆内各横截面上的内力分布均匀，正应力等于轴向力除以横截面积，因此其分布是均匀的。 三、简答题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 29. 轴向拉伸和压缩计算中通常使用哪些物理量？ 【答案】通常使用的物理量包括轴向力（N或F）、横截面积（A）、正应力（σ）、纵向应变（ε）、弹性模量（E）和轴向变形（ΔL）。 【解析】轴向拉伸和压缩的基本计算物理量包括轴向力N、横截面积A、正应力σ、纵向应变ε、弹性模量E和轴向变形ΔL。正应力的计算式为σ=N/A；在线弹性范围内，胡克定律为σ=Eε；等截面直杆的轴向变形为ΔL=NL/(EA)。其中，拉伸时N和ΔL通常取正，压缩时N和ΔL通常取负，或按规定的符号规则处理。 30. 什么是弹性变形？ 【答案】物体在外力作用下发生变形，在一定限度内卸除外力后能够完全恢复原来形状和尺寸的变形，称为弹性变形。 【解析】物体受外力作用会产生变形。若外力未超过材料的弹性限度，卸除外力后物体能够完全恢复原来的形状和尺寸，则该变形为弹性变形；若不能完全恢复，则会产生塑性变形。 31. 某铣床工作台进给油缸如图所示，活塞匀速运动， 缸内工作油压 MPa,油缸内径 mm,活塞杆直径 mm。已知活塞杆材料的许用应力 MPa,试校核该活塞杆的强度。 【答案】(1)先求活塞杆的轴力z 由截面法可得轴力(2)再计算活塞杆截面所受工作应力，并按强度条件校核： $$\because σ ∴$该活塞杆的强度足够。 32. 请简述直杆在拉伸和压缩变形时的受力特点与变形特点。 【答案】直杆受一对大小相等、方向相反且作用线与杆轴线重合的外力作用时，产生轴向拉伸或压缩。两力背离杆件时为拉伸，杆件沿轴线伸长；两力指向杆件时为压缩，杆件沿轴线缩短。在等直杆承受轴向中心力的条件下，横截面上的轴力和正应力均匀分布，拉伸时横向收缩，压缩时横向胀大。材料处于弹性范围内时，卸载后可恢复原状。 【解析】轴向拉伸和压缩的受力特点是：外力沿杆件轴线作用，且在杆件两端形成一对大小相等、方向相反的力。采用截面法可知，杆件任一横截面上存在轴力N；对于等直杆承受轴向中心力的情况，正应力为σ=N/A，并在截面上均匀分布。拉伸时杆长增加、横向尺寸减小；压缩时杆长减小、横向尺寸增大。在弹性范围内，轴向变形可按ΔL=NL/(EA)计算，卸载后变形消失。 33. 什么是应力？单位是什么？分几种？ 【答案】构件受外力作用时，截面上产生内力；单位面积上的内力称为应力。正应力的计算式为σ=N/A。应力的国际单位是帕斯卡（Pa），工程中常用兆帕（MPa）。按应力方向与截面关系，可分为正应力和剪应力；按随时间的变化情况，可分为静应力和变应力。 【解析】构件在外力作用下，为保持平衡，其内部会产生内力。截面上一点附近单位面积上的内力称为应力。内力垂直于截面时为正应力，轴向拉伸和压缩中常用正应力σ=N/A计算；内力平行于截面时为剪应力。应力单位为Pa，即N/，工程中常用MPa。若应力的大小或方向不随时间变化或变化缓慢，称为静应力；若其大小或方向随时间明显变化，称为变应力。 四、作图题（本大题共1小题，每题4分，共4分） 34. 画出塑性材料和脆性材料拉伸时的应力应变曲线图，要求标注完整。 五、综合应用题（本大题共2小题，每题4分，共8分） 35. 在图所示结构中，假设AB杆为刚体，CD杆的截面面积，材料的许用应力。 （1）B点承受载荷F=40kN时，试校核CD杆的强度； （2）求B点能承受的最大载荷Fmax。 【答案】（1）校核CD杆的强度 1）取AB 杆为研究对象，画其受力图如下图所示。 2）建立直角坐标系Axy，列平衡方程求解。由， 得（拉力） 3）校核CD杆的强度 强度满足。 （2）求B点能承受的最大载荷Fmax。 ①求CD杆能承受的最大载荷FCDmax。 得： ②求B点能承受的最大载荷Fmax 36. 用截面法求内力的步骤： （1）______：沿需求内力的截面处，假想把构件截开； （2）______：取其中一部分为研究对象； （3）______：另一部分对研究对象的作用，以截面上的未知内力来代替； （4）______：列出研究对象的平衡方程，确定未知内力的大小和方向。 【答案】（1）截 （2）取 （3）代 （4）平 【解析】截面法求内力通常概括为“截、取、代、平”四步。第（1）步“截”：在需求内力的截面处假想将构件截开；第（2）步“取”：选取截开后任一部分作为研究对象；第（3）步“代”：将舍去部分对研究对象的作用以截面上的未知内力代替；第（4）步“平”：对研究对象列平衡方程，求出未知内力的大小和方向。 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 $