四川省（对口招生）智能制造类 《机械基础》项目六任务二 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》 项目六：杆件的静力分析 任务二：受力图 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. 如果刚体受力处于平衡状态，则下列描述正确的是（ ） A. 合力为0且合力矩为0 B. 合力为0且合力矩不为0 C. 合力不为0且合力矩为0 D. 合力不为0且合力矩不为0 【答案】A 【解析】刚体处于平衡状态的必要和充分条件是合力为0且合力矩为0，因此选A。 2. 下列关于受力图画法的描述中正确的是（ ） A. 只需画出作用在研究对象上的约束力 B. 无须进行受力分析，只要直接将所有力画在图上即可 C. 只需画出作用在研究对象上的主动力 D. 确定研究对象，然后把研究对象的全部作用力用简图形式画出来 【答案】D 【解析】绘制受力图时，应先确定研究对象，再把作用在研究对象上的全部外力，包括主动力和约束力，用简图形式表示出来，因此选D。 3. 图中圆球处于静止状态，以下关于其受力的说法正确的是（ ） A. 重力G与绳子拉力的合力方向水平向左 B. 重力G与C点支持力的合力方向沿绳子AB向上 C. 绳子拉力与C点支持力的合力大小等于重力G，方向竖直向上 D. 以上说法都不对 【答案】C 【解析】因为圆球处于静止状态，所受合外力为零。根据力的平衡条件，任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反。所以绳子拉力与C点支持力的合力大小等于重力G，方向竖直向上，C选项正确。 4. 绘制杆件受力图时，应先确定______。（ ） A. 主动力 B. 约束力 C. 内力 D. 外力 【答案】A 【解析】绘制杆件受力图时，应先分析并确定作用在杆件上的主动力，再分析约束力，因此选A。 5. 在绘制杆件受力图时，______ 。（ ） A. 绘制外力且不绘制内力 B. 绘制内力且不绘制外力 C. 绘制内力且绘制外力 D. 绘制主动力且不绘制约束力 【答案】A 【解析】受力图表示物体所受的外力，通常不表示物体内部各部分之间的内力，因此选A。 6. 已知1、2、3、4为作用于刚体上的平面共点力系，其力矢关系如图所示为平行四边形，由此可知______（ ） A. 力系可合成为一个力偶且合力为零 B. 力系可合成为一个力且合力不为零 C. 力系可简化为一个力且一个力偶 D. 力系合力不为零且力系平衡 【答案】A 【解析】根据力的平行四边形法则，图示力系可合成为一个力偶。 7. 在分析物体的受力图时，对光滑接触表面的约束力分析正确的是（ ） A. 约束力的方向沿接触表面的切线 B. 约束力的方向不沿接触表面的公法线 C. 约束力的方向沿接触表面的公法线并指向受力物体 D. 约束力不能阻碍物体的位移 【答案】C 【解析】光滑接触面不存在摩擦力，约束力的方向沿接触面的公法线，并指向受力物体，因此选C。 8. 平面力系中，主矢为零，主矩不为零，则该力系______。（ ） A. 一定平衡 B. 一定不平衡 C. 可能平衡 D. 主矢与主矩均不为零 【答案】B 【解析】平面力系平衡必须满足主矢和主矩均为零。主矢为零但主矩不为零时，力系一定不平衡，因此选B。 9. 在构件受力图中，如果需要表示力的分解，通常会使用什么方法（ ） A. 三角形法则 B. 四边形法则 C. 平行四边形法则 D. 梯形法则 【答案】C 【解析】通常使用平行四边形法则来表示力的分解。 10. 关于图中吊灯，下列说法正确的是（ ） A. 吊灯受到的重力G和绳子对吊灯的拉力是一对作用力与反作用力 B. 绳子对吊灯的拉力和吊灯对绳子的拉力是一对作用力与反作用力 C. 吊灯受到的重力G和吊灯对地球的引力是一对平衡力 D. 绳子对天花板的拉力和天花板对绳子的拉力是一对平衡力 【答案】B 【解析】作用力与反作用力是两个物体之间相互的力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上。A选项中，吊灯受到的重力G和绳子对吊灯的拉力都作用在吊灯上，是一对平衡力，不是作用力与反作用力；B选项，绳子对吊灯的拉力，施力物体是绳子，受力物体是吊灯，吊灯对绳子的拉力，施力物体是吊灯，受力物体是绳子，二者是一对作用力与反作用力；C选项中，吊灯受到的重力G，施力物体是地球，受力物体是吊灯，吊灯对地球的引力，施力物体是吊灯，受力物体是地球，这两个力是一对作用力与反作用力，不是平衡力；D选项中，绳子对天花板的拉力和天花板对绳子的拉力，分别作用在天花板和绳子上，是一对作用力与反作用力，不是平衡力。 11. 在构件受力图中，如果一个构件受到一个瞬间的冲击力，这个力应该如何表示（ ） A. 使用一个带有星号的箭头 B. 使用一个带有感叹号的箭头 C. 使用一个点线箭头 D. 使用一个粗箭头 【答案】D 【解析】通常会使用一个粗箭头来表示瞬间的冲击力。 12. 设全部主动力的合力与接触面法线间的夹角为α，摩擦角为Ф，则α与Ф满足_____关系时产生自锁现象。（ ） A. α≥Ф B. α≤Ф/2 C. α≤Ф D. α≤2Ф 【答案】C 【解析】当全部主动力的合力与接触面法线间的夹角α不超过摩擦角Ф时，合力位于摩擦锥内，物体将产生自锁现象，因此选C。 13. 如图所示受力情况下，当F1=F2时，F1和F2（ ） A. 一对平衡力 B. 一对作用力与反作用力 C. 两者没有关系 D. 一对平行力 【答案】A 【解析】由二力平衡公理可知，两个大小相等，方向相反且作用在同一条直线上的两个力，为一对平衡力。 14. 在下列几种约束中，约束力方向不能假设的是（ ） A. 柔体约束 B. 固定端约束 C. 活动铰链约束 D. 固定铰链约束 【答案】B 【解析】柔体约束的约束力方向沿柔体本身，并背离受力物体，方向可以预先确定。固定端约束的约束反力通常需要用相互垂直的分力和约束力矩表示，其合力方向不能预先确定，因此选B。需要注意，固定铰链约束的合力方向通常也不能预先确定，原题选项设置存在一定歧义。 15. 构件受力图中，如果一个构件受到多个力的作用，这些力的关系通常如何表示（ ） A. 用不同颜色表示 B. 用不同大小的箭头表示 C. 用不同形状的箭头表示 D. 用不同长度的箭头表示 【答案】D 【解析】通常用不同长度的箭头表示不同大小的力。 16. 构件受力图中，如果需要表示力的摩擦力，通常会使用什么符号（ ） A. F B. f C. D. 【答案】B 【解析】工程中通常用小写字母f表示摩擦力，F一般表示一般意义上的力，μ表示摩擦因数，τ表示切应力，因此选B。 二、判断题（本大题共12小题，每题2分，共24分） 17. 绘制杆件受力图时，可以任意顺序画主动力和约束力。（ ） 【答案】错误 【解析】绘制杆件受力图时，应先画主动力，再画约束力。 18. 平面力系中，主矢为零，主矩为零，则该力系一定平衡。（ ） 【答案】正确 【解析】平面力系平衡的条件是主矢为零且主矩为零，因此该说法正确。 19. 画物体受力图时，必须先选取研究对象，也叫分离体，即把被研究的物体从周围物体中分离出来，分离时其大小、倾斜角度都可以改变（ ） 【答案】错误 【解析】画物体的受力图，取研究对象时，其大小、形状、倾斜角度都不能变化，否则约束力方向就可能改变，导致列错平衡方程，最后算出来的数值也是错误的。 20. 在下图中，改变L的大小，圆球所受力系的类型也会改变（ ） 【答案】错误 【解析】无论L的大小如何改变，圆球受到的重力以及A、B两点的支持力始终在同一平面内且相互平行，力系类型始终是平面平行力系，所以该说法错误。 21. 平面任意力系可以列出三个独立的平衡方程（ ） 【答案】正确 【解析】平面任意力系的平衡条件包括水平方向合力为零、竖直方向合力为零以及对任一点的合力矩为零，共可列出三个独立的平衡方程，因此该说法正确。 22. 绘制杆件的受力图时，可以不考虑支座的具体类型。（ ） 【答案】错误 【解析】在绘制杆件的受力图时，必须考虑支座的类型，因为不同类型的支座会产生不同的约束力。 23. 受力图是用于表示物体受到的各个力的图形符号。（ ） 【答案】正确 【解析】受力图是一种图示，用箭头和点等符号表示物体受力的大小、方向和作用点。 24. 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。 25. 平面任意力系向某点简化后得到一个主矢和一个主矩，若主矢和主矩均不为零，则原力系的最终简化结果为一个合力。（ ） 【答案】错误 【解析】此时应将主矢和主矩进一步合成，最终简化结果可能是一个合力，也可能是一个力偶，取决于主矢与主矩的关系。 26. 画受力图时，物体所受各力的作用线都应从物体的重心引出。（ ） 【答案】错误 【解析】力的作用点应根据实际受力位置确定，只有重力通常作用于物体的重心，并非所有力都作用于重心。 27. 用绳子竖直悬挂静止物体时，物体受重力和绳的拉力作用，绳的拉力方向沿绳指向悬挂点。（ ） 【答案】正确 【解析】绳的拉力沿绳指向绳的另一端，物体静止时，拉力与重力方向相反。 28. 画研究对象的受力图时，应将研究对象对支承面的压力也画在研究对象上，以表示作用力和反作用力。（ ） 【答案】错误 【解析】受力图只表示周围物体对研究对象的作用力，压力的反作用力作用在支承面上，不应画入研究对象的受力图。 三、简答题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 29. 画受力图的步骤是什么？ 【答案】(1) 取分离体 (2) 画主动力 (3) 画约束反力 【解析】画受力图的基本步骤如下：（1）取分离体：明确研究对象，并将其从周围物体中分离出来；（2）画主动力：画出研究对象所受的重力、外加力等主动力，并标明作用点和方向；（3）画约束反力：根据约束的类型和约束对研究对象运动的限制，画出相应的约束反力，并标明方向。画图时只画周围物体对研究对象的作用力，不画研究对象对周围物体的反作用力。 30. 什么是平面任意力系？如何求解平面任意力系的平衡问题？ 【答案】平面任意力系是指各力的作用线在同一平面内且任意分布的力系。 求解平面任意力系平衡问题的方法： （1）选取研究对象，画出受力图； （2）建立平衡方程：∑F~x~=0，∑F~y~=0，∑M~O~=0； （3）求解方程得到未知量； （4）验证结果的合理性。 【解析】平面任意力系是指各力的作用线均位于同一平面内，且各力的大小、方向和作用位置均可不同的力系。求解其平衡问题时，先选取合适的研究对象并画出完整受力图；然后建立直角坐标系，列出水平和竖直方向的力平衡方程以及对任意点的力矩平衡方程：∑、∑Fᵧ=0、∑；再联立求解未知量，最后根据反力方向、大小及单位等检查结果的合理性。 31. 如图所示升降机构中,物体重G＝234N,试求拉力F和P的大小。 【答案】(1)以物体G为研究对象,画受力图。 (2)建立坐标系 (3)列平衡方程 ∑0 P-Fsin=0 ∑0 Fcos-G=0 解得P＝135N，F＝270N。 32. 为什么在结构分析中需要画受力图？ 【答案】在结构分析中需要画受力图，因为它提供了一个直观的方式来理解结构在不同荷载作用下的响应，有助于工程师评估结构的安全性和性能。 【解析】受力图能够清晰表示结构所受的全部外力、约束反力及其作用点和方向，是进行结构受力分析的基础。通过受力图可以明确研究对象的受力情况，避免漏画或错画力，并据此建立平衡方程、计算支座反力和内力，进一步分析结构在不同荷载作用下的响应，评价其安全性和工作性能。 33. 简述平面任意力系的平衡方程。 【答案】平面任意力系的平衡方程为： ∑F~x~ = 0（所有力在x轴上投影的代数和为零） ∑F~y~ = 0（所有力在y轴上投影的代数和为零） ∑M~O~ = 0（所有力对任意点O的矩的代数和为零） 这三个方程是相互独立的，可以求解三个未知量。 【解析】平面任意力系的平衡方程包括三个相互独立的方程：∑，表示所有力在x轴上的投影代数和为零；∑Fᵧ=0，表示所有力在y轴上的投影代数和为零；∑，表示所有力对平面内任意点O的力矩代数和为零。对于平面刚体，在未知量不超过三个且方程相互独立时，可利用这三个方程求解未知量。 四、作图题（本大题共1小题，每题4分，共4分） 34. 如图所示，圆截面杆 AB和 AC在A点悬挂重物G=80kN，求AB杆、AC杆的受力。 【答案】（1）取A点为研究对象，画其受力图所示 （2）建立直角坐标系Axy,列平衡方程求解。 由Σfy=0 FAC×cos30º-G=0 得FAC=G/ cos30º=92.38kN 由Σfx=0 FAC×sin30º-FAB=0 得FAB=FAC×sin30º=46.19kN 【解析】选取研究对象，画受力图进行受力分析，再利用平面力系的平衡方程求约束反力。 五、综合应用题（本大题共2小题，共14分） 35.（10分）如图所示，画出下列各指定物体的受力图。 （1） （2） （3） （4） 【答案】（1） （2） （3） （4） 36.（4分）某智能制造生产线中，一台质量为 80 kg 的工装夹具由水平支承梁 AB 承托。支承梁长 1.20 m，A 端采用铰链支座，B 端采用滚动支座。工装对梁的作用力包括：距 A 端 0.40 m 处的竖直向下力 800 N，距 A 端 0.90 m 处的竖直向下力 500 N，以及作用在梁轴线上的水平向右力 300 N。取重力加速度 。（1）画出支承梁 AB 的受力图，并计算 A、B 两支座的约束反力。（2）若将 B 端滚动支座错误地按铰链支座处理，说明受力图中会增加哪一个未知约束反力，并判断这种处理是否符合实际支承形式。（3）说明绘制该梁受力图时，外力和约束反力的方向应如何确定。 【答案】（1）支承梁AB的受力图中应画出：A铰链支座的水平反力和竖直反力Aᵧ，B滚动支座的竖直反力Bᵧ；梁上还应画出距A端0.40 m处的800 N竖直向下力、距A端0.90 m处的500 N竖直向下力，以及作用在梁轴线上的300 N水平向右力。取水平方向向右为正、竖直方向向上为正，并取A点为力矩中心。 水平力平衡：∑，300−，所以 N，方向水平向左。 对A点取矩：∑MA=0，Bᵧ×1.20−800×0.40−500×0.90=0，所以Bᵧ=(800×0.40+500×0.90)/1.20=641.67 N，方向竖直向上。 竖直力平衡：∑Fᵧ=0，Aᵧ+Bᵧ−800−500=0，所以Aᵧ=1300−641.67=658.33 N，方向竖直向上。 因此，A点水平反力为300 N，方向向左；A点竖直反力为658.33 N，方向向上；B点竖直反力为641.67 N，方向向上。 （2）若将B端滚动支座错误地按铰链支座处理，受力图中会增加一个水平方向的约束反力。该处理不符合实际支承形式，因为滚动支座通常只提供垂直于支承面的法向约束反力，不能像铰链支座一样提供水平方向约束反力。 （3）外力应按其实际作用方向、作用点和大小画出。约束反力的方向应根据支座所限制的运动方向确定：铰链支座通常提供水平和竖直两个方向的反力，滚动支座通常提供垂直于支承面的反力。对于方向不能直接确定的未知反力，可以先假定正方向；若计算结果为负，则实际方向与假定方向相反。 【解析】A为铰支座，设水平反力Ax、竖直反力Ay；B为滚动支座，仅有竖直反力By。由水平平衡得Ax=300 N，方向向左；取A点矩：By×1.20=800×0.40+500×0.90，得By=641.67 N向上；由竖直平衡得Ay=658.33 N向上。若将B误作铰支座，会增加水平反力Bx，不符合实际。外力按实际方向绘制，未知反力可先假定方向。 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》 项目六：杆件的静力分析 任务二：受力图 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. 如果刚体受力处于平衡状态，则下列描述正确的是（ ） A. 合力为0且合力矩为0 B. 合力为0且合力矩不为0 C. 合力不为0且合力矩为0 D. 合力不为0且合力矩不为0 2. 下列关于受力图画法的描述中正确的是（ ） A. 只需画出作用在研究对象上的约束力 B. 无须进行受力分析，只要直接将所有力画在图上即可 C. 只需画出作用在研究对象上的主动力 D. 确定研究对象，然后把研究对象的全部作用力用简图形式画出来 3. 图中圆球处于静止状态，以下关于其受力的说法正确的是（ ） A. 重力G与绳子拉力的合力方向水平向左 B. 重力G与C点支持力的合力方向沿绳子AB向上 C. 绳子拉力与C点支持力的合力大小等于重力G，方向竖直向上 D. 以上说法都不对 4. 绘制杆件受力图时，应先确定______。（ ） A. 主动力 B. 约束力 C. 内力 D. 外力 5. 在绘制杆件受力图时，______ 。（ ） A. 绘制外力且不绘制内力 B. 绘制内力且不绘制外力 C. 绘制内力且绘制外力 D. 绘制主动力且不绘制约束力 6. 已知1、2、3、4为作用于刚体上的平面共点力系，其力矢关系如图所示为平行四边形，由此可知______（ ） A. 力系可合成为一个力偶且合力为零 B. 力系可合成为一个力且合力不为零 C. 力系可简化为一个力且一个力偶 D. 力系合力不为零且力系平衡 7. 在分析物体的受力图时，对光滑接触表面的约束力分析正确的是（ ） A. 约束力的方向沿接触表面的切线 B. 约束力的方向不沿接触表面的公法线 C. 约束力的方向沿接触表面的公法线并指向受力物体 D. 约束力不能阻碍物体的位移 8. 平面力系中，主矢为零，主矩不为零，则该力系______。（ ） A. 一定平衡 B. 一定不平衡 C. 可能平衡 D. 主矢与主矩均不为零 9. 在构件受力图中，如果需要表示力的分解，通常会使用什么方法（ ） A. 三角形法则 B. 四边形法则 C. 平行四边形法则 D. 梯形法则 10. 关于图中吊灯，下列说法正确的是（ ） A. 吊灯受到的重力G和绳子对吊灯的拉力是一对作用力与反作用力 B. 绳子对吊灯的拉力和吊灯对绳子的拉力是一对作用力与反作用力 C. 吊灯受到的重力G和吊灯对地球的引力是一对平衡力 D. 绳子对天花板的拉力和天花板对绳子的拉力是一对平衡力 11. 在构件受力图中，如果一个构件受到一个瞬间的冲击力，这个力应该如何表示（ ） A. 使用一个带有星号的箭头 B. 使用一个带有感叹号的箭头 C. 使用一个点线箭头 D. 使用一个粗箭头 12. 设全部主动力的合力与接触面法线间的夹角为α，摩擦角为Ф，则α与Ф满足_____关系时产生自锁现象。（ ） A. α≥Ф B. α≤Ф/2 C. α≤Ф D. α≤2Ф 13. 如图所示受力情况下，当F1=F2时，F1和F2（ ） A. 一对平衡力 B. 一对作用力与反作用力 C. 两者没有关系 D. 一对平行力 14. 在下列几种约束中，约束力方向不能假设的是（ ） A. 柔体约束 B. 固定端约束 C. 活动铰链约束 D. 固定铰链约束 15. 构件受力图中，如果一个构件受到多个力的作用，这些力的关系通常如何表示（ ） A. 用不同颜色表示 B. 用不同大小的箭头表示 C. 用不同形状的箭头表示 D. 用不同长度的箭头表示 16. 构件受力图中，如果需要表示力的摩擦力，通常会使用什么符号（ ） A. F B. f C. D. 二、判断题（本大题共12小题，每题2分，共24分） 17. 绘制杆件受力图时，可以任意顺序画主动力和约束力。（ ） 18. 平面力系中，主矢为零，主矩为零，则该力系一定平衡。（ ） 19. 画物体受力图时，必须先选取研究对象，也叫分离体，即把被研究的物体从周围物体中分离出来，分离时其大小、倾斜角度都可以改变（ ） 20. 在下图中，改变L的大小，圆球所受力系的类型也会改变（ ） 21. 平面任意力系可以列出三个独立的平衡方程（ ） 22. 绘制杆件的受力图时，可以不考虑支座的具体类型。（ ） 23. 受力图是用于表示物体受到的各个力的图形符号。（ ） 24. 在下图中，若增大，和一定减小（ ） 25. 平面任意力系向某点简化后得到一个主矢和一个主矩，若主矢和主矩均不为零，则原力系的最终简化结果为一个合力。（ ） 26. 画受力图时，物体所受各力的作用线都应从物体的重心引出。（ ） 27. 用绳子竖直悬挂静止物体时，物体受重力和绳的拉力作用，绳的拉力方向沿绳指向悬挂点。（ ） 28. 画研究对象的受力图时，应将研究对象对支承面的压力也画在研究对象上，以表示作用力和反作用力。（ ） 三、简答题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 29. 画受力图的步骤是什么？ 30. 什么是平面任意力系？如何求解平面任意力系的平衡问题？ 31. 如图所示升降机构中,物体重G＝234N,试求拉力F和P的大小。 32. 为什么在结构分析中需要画受力图？ 33. 简述平面任意力系的平衡方程。 四、作图题（本大题共1小题，每题4分，共4分） 34. 如图所示，圆截面杆 AB和 AC在A点悬挂重物G=80kN，求AB杆、AC杆的受力。 五、综合应用题（本大题共2小题，共14分） 35.（10分）如图所示，画出下列各指定物体的受力图。 （1） （2） （3） （4） 36.（4分）某智能制造生产线中，一台质量为 80 kg 的工装夹具由水平支承梁 AB 承托。支承梁长 1.20 m，A 端采用铰链支座，B 端采用滚动支座。工装对梁的作用力包括：距 A 端 0.40 m 处的竖直向下力 800 N，距 A 端 0.90 m 处的竖直向下力 500 N，以及作用在梁轴线上的水平向右力 300 N。取重力加速度 。（1）画出支承梁 AB 的受力图，并计算 A、B 两支座的约束反力。（2）若将 B 端滚动支座错误地按铰链支座处理，说明受力图中会增加哪一个未知约束反力，并判断这种处理是否符合实际支承形式。（3）说明绘制该梁受力图时，外力和约束反力的方向应如何确定。 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 $