四川省（对口招生）智能制造类 《机械基础》项目六任务八 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 任务八：平面任意力系 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. 下列说法中,是平面任意力系的简化基础的是（ ） A. 二力平衡公理 B. 力的可传递性原理 C. 作用、反作用公理 D. 力的平移定理 【答案】D 【解析】平面任意力系简化的基础是力的平移定理。该定理指出：作用在刚体上的一个力，可以平行移动到刚体内任意一点，同时附加一个力偶；附加力偶的矩等于原力对新作用点的矩。利用该定理，可将平面任意力系向任一点简化为一个主矢和一个主矩。故选D。 2. 已知作用在某物体上的一平面任意力系与一平面力偶系等效，则此平面任意力系可合成为（ ） A. 一个力 B. 一个力偶 C. 一个力和一个力偶 D. 一个力或一个力偶 【答案】B 【解析】当作用在某物体上的一平面任意力系与一平面力偶系等效时，此平面任意力系可合成为一个力偶。 3. 下图中刚架中CB段正确的受力图应为（ ） A. 图A B. 图B C. 图C D. 图D 【答案】D 4. 加减平衡力系公理表明，在已知力系上加上或减去一个平衡力系,______。（ ） A. 物体的运动状态会改变 B. 物体的受力情况会改变 C. 原力系的平衡状态被破坏 D. 原力系的平衡状态保持不变 【答案】D 【解析】加减平衡力系公理表明，在已知力系上加上或减去一个平衡力系，不会改变原力系对刚体的作用效应。因此，原力系的平衡状态保持不变，故选D。 5. 平面一般力系向作用面内一点简化，得到一个主矢和一个主矩。下列说法正确的是______。（ ） A. 主矩与简化中心的位置无关 B. 主矢与简化中心的位置无关 C. 主矢和主矩都与简化中心的位置无关 D. 主矢和主矩都与简化中心的位置有关 【答案】B 【解析】平面一般力系向作用面内一点简化，主矢与简化中心的位置无关，主矩与简化中心的位置有关。 6. 三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中OB 是水平的，A端、B端固定，受力最大的绳是（ ） A. 必定是OA B. 必定是OB C. 必定是OC D. 可能是OB，也可能是OC 【答案】A 【解析】对O点受力分析，OA绳拉力在竖直方向分力等于重力，OB绳拉力在水平方向，OA拉力大于OB，OC拉力小于OA，A正确。 7. 平面平行力系的平衡方程是（ ） A. B. C. D. （AB连线不能与诸力平行） 【答案】D 【解析】对于平面平行力系，可采用两力矩式建立平衡方程：、。其中A、B为两点，且AB连线不能与各力平行；否则两力矩方程不能独立。满足上述两个方程时，力系的合力及合力矩均为零，力系平衡。故选D。 8. 某力F在某轴上的投影的绝对值等于该力的大小，则该力在另一任意与之共面的轴上的 投影为（ ） A. 仍等于该力的大小 B. 不一定等于零 C. 一定不等于零 D. 一定等于零 【答案】D 【解析】设力F与已知轴的夹角为，则该轴上的投影为。已知，可得，因此力F与该轴平行。另一与之共面的轴不一定与该轴垂直，若其与力F的夹角为，则该轴上的投影为，其值可能为零，也可能不为零。因此投影不一定等于零，故选B。 9. 若平面任意力系向某点简化后合力矩为零，则合力（ ） A. 一定为零 B. 一定不为零 C. 不一定为零 D. 与合力矩相等 【答案】C 【解析】平面任意力系向一点简化，得到一个力和一个力偶。如果这个力系是一个平衡力系，则合力矩和合力都为0；如果这个力系不是平衡力系，合力矩为零，合力一定不是零。 10. 某机构如图a所示，所给杆件AB的四个受力图中（ ） A. 图b正确 B. 图c正确 C. 图d正确 D. 图e正确 【答案】A 11. 平面一般力系简化的结果，若主矢不等于零，主矩不等于零，力系简化为一个（ ） A. 零向量 B. 力偶 C. 力 D. 力矩 【答案】C 【解析】平面一般力系向任一点简化后得到主矢和主矩。主矢不等于零时，可将简化中心移至适当位置，使该点处的主矩为零；此时力系可等效为一个合力，其大小和方向与主矢相同。题设中主矢不等于零，因此力系最终可简化为一个力。故选C。 12. 下列力系中不一定属于平面力系的是（ ） A. 平面汇交力系 B. 平衡力系 C. 平面平行力系 D. 平面力偶系 【答案】B 【解析】平面汇交力系、平面平行力系和平面力偶系的各力均作用在同一平面内，均属于平面力系。平衡力系仅表示该力系对物体的作用效应为零，既可能是平面力系，也可能是空间力系，因此不一定属于平面力系。故选B。 13. 如图所示结构，现有铸铁与低碳钢两种材料，请问杆1与杆2分别用哪种材料制作（ ） A. 杆1用低碳钢，杆2用铸铁 B. 杆1用铸铁，杆2用低碳钢 C. 杆1和杆2均用低碳钢 D. 杆1和杆2均用铸铁 【答案】A 【解析】铸铁抗压强度高、抗拉强度低，适合制作受压构件；低碳钢抗拉性能良好，适合制作受拉构件。图中杆1受拉、杆2受压，用低碳钢制作杆1，铸铁制作杆2，符合材料力学性能特点。 14. 一个物体的平面任意力系平衡方程，最多只能求解______个未知参数。（ ） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 【答案】C 【解析】平面任意力系平衡时，可列三个相互独立的平衡方程：、、。因此，一个物体的平面任意力系平衡问题最多只能求解3个未知参数。故选C。 15. 物体上的力系位于同一平面内，各力既不汇交于一点，又不全部平行，称为（ ） A. 平面汇交力系 B. 平面任意力系 C. 平面平行力系 D. 平面力偶系 【答案】B 【解析】平面任意力系是指物体上的力系位于同一平面内，各力既不汇交于一点，又不全部平行。 16. 下列关于力系的描述，正确的是（ ） A. 任何平面力系都具有三个独立的平衡的方程 B. 平面任意力系具有三个独立的平衡方程 C. 平面力偶系具有两个独立的平衡方程 D. 平面汇交力系只有一个独立的平衡方程 【答案】B 【解析】平面汇交力系有两个平衡方程，故排除A、D选项，平面力偶系具有一个独立的平衡方程，答案应选B选项。 二、判断题（本大题共12小题，每题2分，共24分） 17. 二力构件一定是直杆。（ ） 【答案】错误 【解析】二力构件是只受两个力作用且处于平衡状态的构件。两力必须大小相等、方向相反且作用线重合，但构件本身不一定是直杆，也可以是曲杆，因此该说法错误。 18. 平面任意力系简化后，其主矢量与简化中心有关，主矩与简化中心无关。（ ） 【答案】错误 【解析】平面任意力系简化后，主矢等于各力的矢量和，与简化中心无关；主矩则随简化中心的改变而改变。因此题干所述主矢量与简化中心有关、主矩与简化中心无关是错误的。 19. 力系在平面内任一坐标轴上投影的代数和为零，则该力系是平衡力系。（ ） 【答案】错误 【解析】力系在一个坐标轴上投影的代数和为零，只能说明该方向的合力分量为零，不能说明其他方向的合力分量及力矩也为零。平面力系要平衡，必须满足两个坐标轴方向的投影代数和以及对任一点的力矩代数和均为零，因此该说法错误。 20. 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。 21. 若两个力在同一轴上的投影相等，则这两个力的大小必定相等。（ ） 【答案】错误 【解析】若两个力在同一轴上的投影相等，只能说明这两个力在该投影轴方向的分力相等；两个力在垂直于该轴方向的分力可以不同，因此两个力的大小不一定相等。例如，两个力在x轴上的投影均为10 N，其中一个力沿x轴方向，大小为10 N；另一个力还具有垂直于x轴的分力，其大小可大于10 N。因此题干说法错误。 22. 若平面力系平衡，此力系的合力必为零。（ ） 【答案】正确 【解析】平面力系平衡时，力系的合力为零，同时对任一点的合力矩也为零。因此该力系的合力必为零，题干说法正确。 23. 在已知力系上加上或减去任一平衡力系，不会改变原力系对刚体的作用效应。（ ） 【答案】正确 【解析】平衡力系的合力和合力矩均为零，在已知力系上加上或减去平衡力系，不会改变原力系的合力和合力矩，因而不会改变其对刚体的作用效应，题干说法正确。 24. 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。 25. 应用平面力系的平衡方程时，正负号的一致性对于结果的准确性不重要。（ ） 【答案】错误 【解析】在应用平面力系的平衡方程时，正负号的一致性对计算结果的准确性十分重要，需要正确处理符号。 26. 物体在力系作用下处于平衡状态，该力系一定是平衡力系。（ ） 【答案】正确 【解析】物体在力系作用下处于平衡状态，说明该力系的合力为零且对任一点的合力矩为零，符合平衡力系的定义。因此该力系一定是平衡力系，题干说法正确。 27. 当平面一般力系对某点的主矩为零时,该力系向任一点简化的结果必为一个合力。（ ） 【答案】错误 【解析】平面一般力系对某点的主矩为零，只能说明该力系在该点的合力矩为零。将力系向另一点简化时，主矩一般会因合力作用线位置的改变而产生变化，可能出现合力和力偶矩的组合，并不一定只有一个合力。因此该说法错误。 28. 平面力系中，所有力都作用在同一平面内。（ ） 【答案】正确 【解析】平面力系的定义就是所有力都作用在同一平面内的力系。 三、简答题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 29. 汇交于同一点的三个力一定平衡吗？什么是三力平衡汇交定理？ 【答案】不一定。三个力虽汇交于同一点，但只有当三力共面且其矢量和为零时，物体才可能平衡。三力平衡汇交定理是指：刚体在三个互不平行的共面力作用下处于平衡时，这三个力的作用线必汇交于一点；三个平行力平衡时不适用该汇交结论。 【解析】三个力汇交于一点只说明其作用线具有公共交点，并不能保证三力的合力为零。对于平面汇交力系，平衡条件为、，即三个力的矢量和必须为零。三力平衡汇交定理适用于三个互不平行的共面力：若刚体在这三个力作用下平衡，则任意两力的作用线交点必在第三个力的作用线上，因此三个力的作用线汇交于一点。若三个力平行，则可能满足平行力系平衡条件，此时不具有汇交特征。 30. 在画构件受力图时，如何处理多个力的组合？ 【答案】画构件受力图时，应先分别画出构件所受的各个外力。若为汇交力系，多个力可按矢量加法用平行四边形法则或三角形法则合成为一个合力。若各力作用线不汇交，则不能只合成为一个力，应将力系向选定点简化为一个合力和一个力偶矩。 【解析】受力图的基本要求是完整表示研究对象所受的全部外力，因此各力通常应分别画出。对于作用线汇交于同一点的力系，可利用求合力，其大小和方向可用平行四边形法则或三角形法则确定。对于一般平面力系，仅求不足以保持等效性；还应计算对选定简化中心的主矩，其简化结果为合力与力偶矩的组合。 31. 如图所示水平梁AB长为l，A端为固定铰链端，B端用铁丝固定再墙上，铁丝与水平梁之间的夹角为，梁的中点悬挂一重为4000N的物体，求铁丝的拉力和梁上A点的约束力。 【答案】铁丝的拉力：大小，方向沿绳子斜向上。 A点约束力： ， 32. 简述对物体进行受力分析、画受力图的步骤。 【答案】（1）确定研究对象，单独画出其简图。 （2）分析研究对象受到的主动力和约束力。 （3）画出受力图，画约束力时应取消约束，用约束力代替它的作用。 【解析】对物体进行受力分析、画受力图的步骤如下： （1）确定研究对象，单独画出其简图。 （2）分析研究对象受到的主动力和约束力。 （3）画出受力图，画约束力时应取消约束，用约束力代替它的作用。 33. 什么是受力图？ 【答案】将研究的物体从周围物体中分离出来，并用简明图形表示出其所受的全部作用力，这种表示物体受力情况的图形称为受力图。 【解析】受力图又称自由体图。绘制时，先选定研究对象，将其从周围物体中分离出来，画出简化后的物体轮廓；然后画出该物体所受的全部外力，包括主动力和约束反力。对研究对象以外的物体不再画出，其约束作用应以相应的约束反力表示。 四、作图题（本大题共1小题，每题4分，共4分） 34. 画出图中球的受力图 【答案】（1）取分离体：画出小球。 （2）画出球上的全部主动力。 （3）画出球上的约束反力：光滑接触对物体的约束反力作用在接触点处，方向沿接触表面的公法线并指向受力物体。 【解析】取分离体：画出小球；画出球上的全部主动力。 画出球上的约束反力：光滑接触对物体的约束反力作用在接触点处，方向沿接触表面的公法线并指向受力物体。 五、综合应用题（本大题共2小题，共14分） 35.（10分）画出下面图中AB杆的受力图。 （1） （2） （3） 【答案】（1） （2） （3） 【解析】（1）B点为活动铰链约束，约束反力通过铰链中心，垂直于接触面。A点为固定铰链约束，约束反力用两个相互垂直的分力来表示。 （2）A、B两点都是光滑面约束，光滑面约束的约束反力作用在接触点，方向沿接触面的公法线指向受力物体。当点与线接触时，公法线即线的垂线。A点约束反力沿着圆弧的法线，即径向，过圆心。B点的法线就是AB这条直线的垂线。 （3）A点为固定端约束，约束反力由一个力偶和一个力构成，这个力方向不能确定，用两个相互垂直的分力来表示，是假定方向。约束反力偶方向也不能确定，也是假定为逆时针。等计算完毕，如果结果为正值，实际方向与所画的方向相同，否则相反。 36.（4分）某数控机床的悬臂支架在点 O 处建立直角坐标系，支架上作用有三个平面力。力 作用于点 ，方向沿 轴正向，大小为 ；力 作用于点 ，方向竖直向下，大小为 ；力 作用于点 ，与 轴正向成 ，大小为 。（1）求三个力的合力 的大小、方向及其在 、 轴上的分量。（2）求该力系对点 O 的主矩，并写出该力系向点 O 简化后的结果。（3）若要求支架在点 O 处保持平衡，试确定点 O 处所需的支承力和支承力偶矩。 【答案】（1）各力分量为 合力分量为合力大小为合力方向为即合力方向位于 轴正向下方约 。（2）故该力系向点 O 简化为一个大小约 、方向为 轴正向下方 的合力，以及逆时针 的力偶矩。（3）点 O 处所需支承力为其大小为支承力偶矩为即大小为 ，方向为顺时针。 【解析】取轴向右、轴向上，逆时针力矩为正。 （1）各力分量为：，；，；，。因此 故合力方向位于轴正向下方。 （2）各力对点的力矩为。因此 主矩为正，方向为逆时针。故该力系向点简化为：、的合力，以及逆时针力偶矩。 （3）支架在点平衡时，、、。故支承力分量为 支承力大小，方向与合力相反；所需支承力偶矩为 即大小为、方向为顺时针。 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 任务八：平面任意力系 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. 下列说法中,是平面任意力系的简化基础的是（ ） A. 二力平衡公理 B. 力的可传递性原理 C. 作用、反作用公理 D. 力的平移定理 2. 已知作用在某物体上的一平面任意力系与一平面力偶系等效，则此平面任意力系可合成为（ ） A. 一个力 B. 一个力偶 C. 一个力和一个力偶 D. 一个力或一个力偶 3. 下图中刚架中CB段正确的受力图应为（ ） A. 图A B. 图B C. 图C D. 图D 4. 加减平衡力系公理表明，在已知力系上加上或减去一个平衡力系,______。（ ） A. 物体的运动状态会改变 B. 物体的受力情况会改变 C. 原力系的平衡状态被破坏 D. 原力系的平衡状态保持不变 5. 平面一般力系向作用面内一点简化，得到一个主矢和一个主矩。下列说法正确的是______。（ ） A. 主矩与简化中心的位置无关 B. 主矢与简化中心的位置无关 C. 主矢和主矩都与简化中心的位置无关 D. 主矢和主矩都与简化中心的位置有关 6. 三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中OB 是水平的，A端、B端固定，受力最大的绳是（ ） A. 必定是OA B. 必定是OB C. 必定是OC D. 可能是OB，也可能是OC 7. 平面平行力系的平衡方程是（ ） A. B. C. D. （AB连线不能与诸力平行） 8. 某力F在某轴上的投影的绝对值等于该力的大小，则该力在另一任意与之共面的轴上的 投影为（ ） A. 仍等于该力的大小 B. 不一定等于零 C. 一定不等于零 D. 一定等于零 9. 若平面任意力系向某点简化后合力矩为零，则合力（ ） A. 一定为零 B. 一定不为零 C. 不一定为零 D. 与合力矩相等 10. 某机构如图a所示，所给杆件AB的四个受力图中（ ） A. 图b正确 B. 图c正确 C. 图d正确 D. 图e正确 11. 平面一般力系简化的结果，若主矢不等于零，主矩不等于零，力系简化为一个（ ） A. 零向量 B. 力偶 C. 力 D. 力矩 12. 下列力系中不一定属于平面力系的是（ ） A. 平面汇交力系 B. 平衡力系 C. 平面平行力系 D. 平面力偶系 13. 如图所示结构，现有铸铁与低碳钢两种材料，请问杆1与杆2分别用哪种材料制作（ ） A. 杆1用低碳钢，杆2用铸铁 B. 杆1用铸铁，杆2用低碳钢 C. 杆1和杆2均用低碳钢 D. 杆1和杆2均用铸铁 14. 一个物体的平面任意力系平衡方程，最多只能求解______个未知参数。（ ） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 15. 物体上的力系位于同一平面内，各力既不汇交于一点，又不全部平行，称为（ ） A. 平面汇交力系 B. 平面任意力系 C. 平面平行力系 D. 平面力偶系 16. 下列关于力系的描述，正确的是（ ） A. 任何平面力系都具有三个独立的平衡的方程 B. 平面任意力系具有三个独立的平衡方程 C. 平面力偶系具有两个独立的平衡方程 D. 平面汇交力系只有一个独立的平衡方程 二、判断题（本大题共12小题，每题2分，共24分） 17. 二力构件一定是直杆。（ ） 18. 平面任意力系简化后，其主矢量与简化中心有关，主矩与简化中心无关。（ ） 19. 力系在平面内任一坐标轴上投影的代数和为零，则该力系是平衡力系。（ ） 20. 在下图中，若增大，和一定减小（ ） 21. 若两个力在同一轴上的投影相等，则这两个力的大小必定相等。（ ） 22. 若平面力系平衡，此力系的合力必为零。（ ） 23. 在已知力系上加上或减去任一平衡力系，不会改变原力系对刚体的作用效应。（ ） 24. 在下图中，改变L的大小，圆球所受力系的类型也会改变（ ） 25. 应用平面力系的平衡方程时，正负号的一致性对于结果的准确性不重要。（ ） 26. 物体在力系作用下处于平衡状态，该力系一定是平衡力系。（ ） 27. 当平面一般力系对某点的主矩为零时,该力系向任一点简化的结果必为一个合力。（ ） 28. 平面力系中，所有力都作用在同一平面内。（ ） 三、简答题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 29. 汇交于同一点的三个力一定平衡吗？什么是三力平衡汇交定理？ 30. 在画构件受力图时，如何处理多个力的组合？ 31. 如图所示水平梁AB长为l，A端为固定铰链端，B端用铁丝固定再墙上，铁丝与水平梁之间的夹角为，梁的中点悬挂一重为4000N的物体，求铁丝的拉力和梁上A点的约束力。 32. 简述对物体进行受力分析、画受力图的步骤。 33. 什么是受力图？ 四、作图题（本大题共1小题，每题4分，共4分） 34. 画出图中球的受力图 五、综合应用题（本大题共2小题，共14分） 35.（10分）画出下面图中AB杆的受力图。 （1） （2） （3） 36.（4分）某数控机床的悬臂支架在点 O 处建立直角坐标系，支架上作用有三个平面力。力 作用于点 ，方向沿 轴正向，大小为 ；力 作用于点 ，方向竖直向下，大小为 ；力 作用于点 ，与 轴正向成 ，大小为 。（1）求三个力的合力 的大小、方向及其在 、 轴上的分量。（2）求该力系对点 O 的主矩，并写出该力系向点 O 简化后的结果。（3）若要求支架在点 O 处保持平衡，试确定点 O 处所需的支承力和支承力偶矩。 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 $