四川省（对口招生）智能制造类 《机械基础》项目六任务五 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 任务五：力的概念与性质 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. 当刚体受三个力作用而处于平衡状态时，若其中两个力的作用线汇交于一点，则第三个力的作用线（ ） A. 不一定交于同一点 B. 必交于同一点，但三个力的作用线不在同一平面内 C. 只交于同一点 D. 必交于同一点，三个力的作用线共面 2. 合力与分力之间的关系，正确的说法为（ ） A. 合力一定比分力大 B. 两个分力夹角越小合力越小 C. 合力不一定比分力大 D. 两个分力夹角(锐角)越大合力越大 3. 如图所示，斜平面上放一滑块，力F作用线平行于斜面且通过滑块重心，滑块静止，则滑块受到的静摩擦力为（ ） A. 0 B. 斜向上 C. 斜向下 D. 垂直斜面向外 4. 两个共点力F1与F2的合力大小为6N，则F1与F2的大小可能是（ ） A. F1＝2N，F2＝9N B. F1＝4N，F2＝8N C. F1＝1N，F2＝8N D. F1＝2N，F2＝1N 5. "二力平衡公理"和"力的可传性原理"适于（ ） A. 任何物体 B. 固体 C. 弹性体 D. 刚体 6. 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 7. 一个物体受到两个共点力的作用，无论是什么情况下，其合力（ ） A. 一定大于任意一个分力 B. 至少比一个分力大 C. 大小取值范围为[|F1-F2|，F1+F2] D. 随两个分力夹角的增大而增大 8. 若两个力的大小相等，这两个力在同一轴上投影的大小（ ） A. 一定相等 B. 不一定相等 C. 一定不相等 D. 投影大小均为零 9. 力的作用效果取决于（ ） A. 力的大小 B. 力的方向 C. 力的作用点 D. 力的三要素 10. 如图所示的受力分析中,G是地球对物体A的引力, T是绳子受到的拉力,则作用力与反作用力指的是（ ） A. T’与G B. T与G C. G’与T’ D. T’与T 11. 举重时，双手向上举杠铃，杠铃向下压手，但终归将杠铃举起，因此这二力的关系是 （ ） A. 手举杠铃的力大于杠铃对手的压力 B. 举力与压力等值、反向、共线，属于平衡力 C. 举力与压力等值、反向、共线 D. 分别作用于人手、杠铃，属于一对作用力与反作用力 12. 力的平行四边形法则适用于（ ） A. 刚体 B. 变形体 C. 任何物体 D. 弹性体 13. 图中平衡力是______,作用与反作用力是______。（ ） A. T与G B. G与T C. T 与T′ D. G 与T′ 14. 一个物体受到两个力，和。求该物体在水平方向上的合力（ ） A. 20N B. 40N C. 10N D. 30N 15. “二力平衡公理”中的两个力，作用在___个刚体上（ ） A. 四 B. 三 C. 二 D. 一 16. 下列关于力的说法正确的是（ ） A. 力是一个既有大小又有方向的矢量 B. 两个力只要大小相等就会对物体产生相同的作用效果 C. 力的三要素是力的大小、方向、作用线 D. 作用力与反作用力是一个平衡力系 二、判断题（本大题共12小题，每题2分，共24分） 17. 力的作用线通过矩心时，力矩的值等于零。（ ） 18. 约束反力的方向总是与约束所能限制的运动方向相同（ ） 19. 静摩擦力的大小可随主动力的变化而在一定范围内变化。（ ） 20. 静力分析中，研究对象通常被视为刚体。（ ） 21. 力对物体的作用效果仅取决于力的大小及方向。（ ） 22. 如图所示，刚体在同一点受F1、F2、F3三个力的作用，则该刚体处于平衡状态( ) 23. 二力杆一定是直杆。（ ） 24. 力能脱离物体而单独存在，因为它是一个矢量。（ ） 25. 力沿其作用线移动不改变力对点之矩的效果 （ ） 26. 当构件处于平衡状态时，其合力一定为零（ ） 27. 两个大小相等得力，在同一轴上得投影也相等。（ ） 28. 二力构件是指只受两个力作用的构件。（ ） 三、简答题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 29. 力的三要素是什么?两个力使刚体平衡的条件是什么？ 30. 简述二力平衡条件与作用和反作用定律有何异同 31. 图中所示直杆的A点上作用一已知力P,能否在杆的B点加上一个力使它平衡?为什么? 32. 简述二力平衡公理、加减平衡力系公理和力的平行四边形定则。 33. 力F指向右上方，与水平方向成，利用平行四边形法则，把力F分解成两个力，这两个分力一个水平一个竖直，相互垂直，求两个分力的大小。 四、作图题（本大题共1小题，每题4分，共4分） 34. 试画出下列图中杆AB的受力图。 五、综合应用题（本大题共2小题，共14分） 35.（4分）某智能搬运设备的机械臂末端夹具受到水平方向推力 和竖直方向推力 ，两力相互垂直。为校核安装支架的受力情况，进行如下分析：（1）计算两力的合力大小，并求合力与水平方向的夹角。（2）若支架的许用载荷为 ，判断该支架是否满足使用要求。（3）若要使夹具保持静止，说明支架应提供怎样的平衡力。 36.（10分）某智能制造生产线使用机械夹具搬运质量为 的金属工件。夹具左右两侧各有一个夹持面，两个夹持面对工件的压力均为 。已知夹持面与工件之间的静摩擦因数为 ，取 ，不计其他竖直方向的支承力。（1）计算工件所受重力，以及两侧夹持面所能提供的最大静摩擦力之和。（2）当每个夹持面的压力均为 时，判断工件能否保持静止，并说明理由。（3）若要求工件恰好不下滑，计算每个夹持面所需的最小压力，并说明增大夹持压力时应注意的问题。 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 任务五：力的概念与性质 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. 当刚体受三个力作用而处于平衡状态时，若其中两个力的作用线汇交于一点，则第三个力的作用线（ ） A. 不一定交于同一点 B. 必交于同一点，但三个力的作用线不在同一平面内 C. 只交于同一点 D. 必交于同一点，三个力的作用线共面 【答案】D 【解析】三个力处于平衡状态时，任意两个力的合力应与第三个力大小相等、方向相反且作用线重合。由于其中两个力的作用线相交于一点，这两个力的合力作用线必通过该交点；第三个力的作用线也必须通过该交点，且三个力的作用线共面。因此应选D。 2. 合力与分力之间的关系，正确的说法为（ ） A. 合力一定比分力大 B. 两个分力夹角越小合力越小 C. 合力不一定比分力大 D. 两个分力夹角(锐角)越大合力越大 【答案】C 【解析】合力的大小与两个分力的大小及其夹角有关，合力可能大于、等于或小于任一分力，因此合力不一定比分力大。 3. 如图所示，斜平面上放一滑块，力F作用线平行于斜面且通过滑块重心，滑块静止，则滑块受到的静摩擦力为（ ） A. 0 B. 斜向上 C. 斜向下 D. 垂直斜面向外 【答案】B 【解析】摩擦力的方向与物体的运动方向或者相对运动趋势方向相反。 4. 两个共点力F1与F2的合力大小为6N，则F1与F2的大小可能是（ ） A. F1＝2N，F2＝9N B. F1＝4N，F2＝8N C. F1＝1N，F2＝8N D. F1＝2N，F2＝1N 【答案】B 【解析】两个共点力合力的大小应满足|F1-F2|≤F≤F1+F2。选项B中，|8-4|=4，4≤6≤12，故合力可能为6N。 5. "二力平衡公理"和"力的可传性原理"适于（ ） A. 任何物体 B. 固体 C. 弹性体 D. 刚体 【答案】D 【解析】二力平衡公理和力的可传性原理只适用于刚体，变形体不能任意沿作用线移动力而不改变其作用效果。 6. 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。 7. 一个物体受到两个共点力的作用，无论是什么情况下，其合力（ ） A. 一定大于任意一个分力 B. 至少比一个分力大 C. 大小取值范围为[|F1-F2|，F1+F2] D. 随两个分力夹角的增大而增大 【答案】C 【解析】设两个分力的大小分别为F1和F2，夹角为θ，则合力大小为F=。当两个分力方向相同时，θ=，合力最大，大小为F1+F2；当两个分力方向相反时，θ=，合力最小，大小为|F1-F2|。因此，合力大小的范围是|F1-F2|至F1+F2。随着两个分力夹角的增大，cosθ减小，合力逐渐减小。因此应选C。 8. 若两个力的大小相等，这两个力在同一轴上投影的大小（ ） A. 一定相等 B. 不一定相等 C. 一定不相等 D. 投影大小均为零 【答案】B 【解析】力在坐标轴上的投影的大小与力的大小和力与坐标轴的夹角的大小有关。若两个力的大小相等，与坐标轴的夹角也相同，投影的大小就会相同。如果只是两个力的大小相同，但与坐标轴的夹角不同，投影也会不同。 9. 力的作用效果取决于（ ） A. 力的大小 B. 力的方向 C. 力的作用点 D. 力的三要素 【答案】D 【解析】力的作用效果取决于力的大小、方向和作用点，三者中任一因素发生变化，都可能使力的作用效果发生变化。 10. 如图所示的受力分析中,G是地球对物体A的引力, T是绳子受到的拉力,则作用力与反作用力指的是（ ） A. T’与G B. T与G C. G’与T’ D. T’与T 【答案】D 11. 举重时，双手向上举杠铃，杠铃向下压手，但终归将杠铃举起，因此这二力的关系是 （ ） A. 手举杠铃的力大于杠铃对手的压力 B. 举力与压力等值、反向、共线，属于平衡力 C. 举力与压力等值、反向、共线 D. 分别作用于人手、杠铃，属于一对作用力与反作用力 【答案】D 【解析】手对杠铃的举力与杠铃对手的压力大小相等、方向相反、作用线相同，但分别作用在人手和杠铃上，属于一对作用力与反作用力，而不是一对平衡力。 12. 力的平行四边形法则适用于（ ） A. 刚体 B. 变形体 C. 任何物体 D. 弹性体 【答案】A 【解析】力的平行四边形法则用于求刚体上两个汇交力的合力，适用于刚体。 13. 图中平衡力是______,作用与反作用力是______。（ ） A. T与G B. G与T C. T 与T′ D. G 与T′ 【答案】C 14. 一个物体受到两个力，和。求该物体在水平方向上的合力（ ） A. 20N B. 40N C. 10N D. 30N 【答案】A 【解析】水平方向合力为两个力的水平分量代数和：30N-10N=20N，因此合力为20N。 15. “二力平衡公理”中的两个力，作用在___个刚体上（ ） A. 四 B. 三 C. 二 D. 一 【答案】D 【解析】二力平衡公理：作用在某刚体上的两个力，使刚体处于平衡状态的必要和充分条件是两力大小相等、方向相反且作用在同一直线上。 16. 下列关于力的说法正确的是（ ） A. 力是一个既有大小又有方向的矢量 B. 两个力只要大小相等就会对物体产生相同的作用效果 C. 力的三要素是力的大小、方向、作用线 D. 作用力与反作用力是一个平衡力系 【答案】A 【解析】力是既有大小又有方向的矢量，A正确；力的三要素是大小、方向、作用点，大小相等，方向不同，或作用点不同，作用效果就会不同，所以B错，C错；作用力与反作用力作用在两个物体上，不能平衡，只有作用在同一个物体上的两个力，才可能平衡，D错。 二、判断题（本大题共12小题，每题2分，共24分） 17. 力的作用线通过矩心时，力矩的值等于零。（ ） 【答案】正确 【解析】力矩等于力的大小与力臂的乘积。力的作用线通过矩心时，力臂为零，所以力矩为零。 18. 约束反力的方向总是与约束所能限制的运动方向相同（ ） 【答案】错误 【解析】约束反力的方向通常与约束所限制的运动趋势相反，而不是相同，因此该说法错误。 19. 静摩擦力的大小可随主动力的变化而在一定范围内变化。（ ） 【答案】正确 【解析】静摩擦力是被动力，大小随主动力变化，只要物体保持静止，静摩擦力就会在零到最大静摩擦力之间调整。 20. 静力分析中，研究对象通常被视为刚体。（ ） 【答案】正确 【解析】静力分析中，通常忽略物体的变形，将研究对象视为刚体，以便应用刚体平衡条件。 21. 力对物体的作用效果仅取决于力的大小及方向。（ ） 【答案】错误 【解析】力对物体的作用效果不仅取决于力的大小和方向，还取决于力的作用点。因此，题干说法错误。 22. 如图所示，刚体在同一点受F1、F2、F3三个力的作用，则该刚体处于平衡状态( ) 【答案】错误 23. 二力杆一定是直杆。（ ） 【答案】错误 【解析】只受两个力而平衡的杆叫二力杆。曲杆也可以是二力杆 24. 力能脱离物体而单独存在，因为它是一个矢量。（ ） 【答案】错误 【解析】力不能脱离物体而单独存在，力是物体之间的相互作用，矢量性质不能改变这一点，因此该说法错误。 25. 力沿其作用线移动不改变力对点之矩的效果 （ ） 【答案】正确 【解析】力沿其作用线移动时，力的作用线不变，力臂不变，因此力对同一点的力矩不变。 26. 当构件处于平衡状态时，其合力一定为零（ ） 【答案】正确 【解析】构件处于平衡状态时，所受各力的合力为零，同时合力矩也为零，因此该说法正确。 27. 两个大小相等得力，在同一轴上得投影也相等。（ ） 【答案】错误 【解析】两个大小相等得力，与坐标轴夹角相等，在同一轴上得投影也相等。 28. 二力构件是指只受两个力作用的构件。（ ） 【答案】错误 【解析】只在两力作用下平衡的刚体称为二力体或二力构件 三、简答题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 29. 力的三要素是什么?两个力使刚体平衡的条件是什么？ 【答案】力的三要素，即力的大小、力的方向和力的作用点。两个力使刚体处于平衡状态的必要和充分条件：两个力的大小相等，方向相反，作用在同一直线上。 30. 简述二力平衡条件与作用和反作用定律有何异同 【答案】相同点：力的大小相等，方向相反，作用线在同一条直线上。 不同点：二力平衡作用在同一物体上，作用力与反作用力作用在两个物体上。 31. 图中所示直杆的A点上作用一已知力P,能否在杆的B点加上一个力使它平衡?为什么? 【答案】不能在杆的B点加上一个力使它平衡。还须加上一个力偶才能使它平衡。 32. 简述二力平衡公理、加减平衡力系公理和力的平行四边形定则。 【答案】二力平衡公理：作用于刚体上的两个力，使刚体处于平衡状态的充分和必要条件是：两力大小相等，方向相反，且作用在同一直线上。例如，一个物体在水平面上静止，受到的重力和支持力满足二力平衡公理。 - 加减平衡力系公理：在已知力系上加上或减去任意平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效果。比如在一个处于平衡状态的物体上，添加一对大小相等、方向相反、作用线重合的力（平衡力系），物体的平衡状态不变。 - 力的平行四边形定则：作用在物体上同一点的两个力，可以合成一个合力，合力的作用点仍在该点，合力的大小和方向由以两个力为边构成的平行四边形的对角线来表示。例如，两个共点力，以它们为邻边作平行四边形，对角线就代表合力的大小和方向。 【解析】分别阐述三个公理和定则的定义，并举例说明，帮助理解其内涵和应用场景。二力平衡公理是分析物体受力平衡的基础；加减平衡力系公理用于力系的等效变换；力的平行四边形定则是力的合成的基本方法 。 33. 力F指向右上方，与水平方向成，利用平行四边形法则，把力F分解成两个力，这两个分力一个水平一个竖直，相互垂直，求两个分力的大小。 【答案】量得代表的有向线段AC的长度为33mm，按比例算得：165mm，竖直向上 量得代表的有向线段AB的长度为20m，按比例算得：100N水平向右 四、作图题（本大题共1小题，每题4分，共4分） 34. 试画出下列图中杆AB的受力图。 【答案】（1）取分离体：画出杆件AB。 （2）画出杆AB上的全部主动力。 （3）画出球上的约束反力：A处为固定铰链支座，B处为活动铰链支座。 五、综合应用题（本大题共2小题，共14分） 35.（4分）某智能搬运设备的机械臂末端夹具受到水平方向推力 和竖直方向推力 ，两力相互垂直。为校核安装支架的受力情况，进行如下分析：（1）计算两力的合力大小，并求合力与水平方向的夹角。（2）若支架的许用载荷为 ，判断该支架是否满足使用要求。（3）若要使夹具保持静止，说明支架应提供怎样的平衡力。 【答案】（1）合力大小为 。合力与水平方向的夹角满足 ，所以 。（2）合力 大于许用载荷 ，支架不满足使用要求。（3）支架应提供大小为 、方向与合力相反的平衡力，使各方向合力均为零。 【解析】（1）两力相互垂直，合力由勾股定理求得，方向由正切关系确定。（2）将合力与许用载荷比较即可判断。（3）物体平衡时，平衡力与合力大小相等、方向相反。 36.（10分）某智能制造生产线使用机械夹具搬运质量为 的金属工件。夹具左右两侧各有一个夹持面，两个夹持面对工件的压力均为 。已知夹持面与工件之间的静摩擦因数为 ，取 ，不计其他竖直方向的支承力。（1）计算工件所受重力，以及两侧夹持面所能提供的最大静摩擦力之和。（2）当每个夹持面的压力均为 时，判断工件能否保持静止，并说明理由。（3）若要求工件恰好不下滑，计算每个夹持面所需的最小压力，并说明增大夹持压力时应注意的问题。 【答案】（1）工件重力为 。设每个夹持面的压力为 ，则单侧最大静摩擦力为 ，两侧夹持面所能提供的最大静摩擦力之和为 。（2）当每个夹持面的压力均为 时，两侧最大静摩擦力之和为 ，小于工件重力 ，摩擦力不足以平衡重力，工件会下滑，不能保持静止。（3）由 ，得 。实际夹持时压力应不小于 ，同时应防止压力过大造成工件变形或夹具损坏。 【解析】（1）由 计算工件重力：。第（1）问中每个夹持面的压力仅以符号 给出，故单侧最大静摩擦力 ，两侧最大静摩擦力之和为 （若取 ，则为 ）。（2）当每个夹持面的压力均为 时，两侧最大静摩擦力之和为 ，与工件重力 比较，，摩擦力不足以平衡重力，工件会下滑，故不能保持静止。（3）工件恰好不下滑时，竖直方向静摩擦力与重力平衡，即 ，解得 ；实际夹持压力应不小于 ，但压力过大会使工件变形或损坏夹具，应在保证不小于 的前提下适当控制夹持压力。 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 $