山东省(春季高考)交通运输类 《汽车机械基础》项目十三任务一 45分钟专题训练卷
2026-10-12
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内容正文:
山东省(春季高考)交通运输类《汽车机械基础》45分钟专题训练卷专辑,共227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交通运输类理论知识,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交通运输类高考的学生。
与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《汽车文化》《汽车电工电子基础》《汽车发动机构造与维修》《汽车底盘构造与维修》《汽车电气设备构造与维修》《汽车保养与维护》《新能源汽车》《汽车构造与拆装》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
山东省(春季高考)交通运输类 《汽车机械基础》
项目十三:静力学基础(二)
任务一:物体的受力分析
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20小题,每题2分,共40分)
1. 光滑接触面的约束反力方向应( )
A. 沿接触面切线方向
B. 沿接触面法线方向
C. 与主动力方向相同
D. 随机不确定
【答案】B
【解析】光滑接触面约束反力方向垂直于接触面(法向)。
2. 一辆停放在水平地面上的汽车,进行整车受力分析时,汽车所受重力的方向是( )
A. 竖直向下,指向地心
B. 竖直向上,背离地心
C. 沿车身向前,平行地面
D. 沿车身向后,平行地面
【答案】A
【解析】汽车重力是地球对汽车的吸引力,其作用方向始终竖直向下,指向地心。汽车静止时,地面对车轮的支持力方向竖直向上。
3. 某汽车停在水平地面上,忽略空气作用。若以整车为研究对象,下列属于汽车受到的外力是( )
A. 地面对轮胎的支持力
B. 发动机对曲轴的作用力
C. 变速器对传动轴的作用力
D. 轮毂对车轮的作用力
【答案】B
【解析】以整车为研究对象时,地面对轮胎的支持力来自车外,属于外力。发动机、变速器、传动轴和轮毂之间的作用力均发生在汽车内部,属于内力。
4. 汽车沿水平道路匀速直线行驶时,以整车为研究对象,驱动力与行驶阻力的关系是( )
A. 驱动力小于行驶阻力
B. 驱动力等于行驶阻力
C. 驱动力大于行驶阻力
D. 驱动力垂直行驶阻力
【答案】C
【解析】汽车做匀速直线运动时,沿行驶方向的合力为零。因此,驱动力与行驶阻力大小相等、方向相反。
5. 在画受力图时,下列哪项不属于必要步骤( )
A. 标出已知力
B. 画出分离体简图
C. 标注所有内力
D. 添加约束反力
【答案】C
【解析】内力不需在整体受力图中标注,仅需画外力。
6. 维修人员用绳索水平牵引一辆故障汽车,绳索对被牵引汽车的拉力方向应为( )
A. 沿绳索指向牵引汽车
B. 沿绳索背离牵引汽车
C. 垂直绳索指向地面
D. 垂直绳索背离地面
【答案】D
【解析】绳索只能产生拉力,拉力方向沿绳索并指向绳索的另一端。对被牵引汽车而言,绳索的拉力指向牵引汽车。
7. 汽车在水平道路上制动减速时,以汽车为研究对象,地面对未抱死车轮的摩擦力方向通常是( )
A. 与汽车行驶方向相反
B. 与汽车行驶方向相同
C. 竖直向上作用于车轮
D. 竖直向下作用于车轮
【答案】A
【解析】制动时,制动器使车轮转动趋于减慢,轮胎接地点相对地面有向前滑动的趋势。地面对车轮的摩擦力阻碍这种相对滑动趋势,方向通常与汽车行驶方向相反。
8. 一辆质量为1200 kg的汽车停在水平地面上,取重力加速度为10 N/kg,且四个车轮受地面的支持力相等。则每个车轮受到的地面支持力约为( )
A. 1200 N
B. 3000 N
C. 6000 N
D. 12000 N
【答案】B
【解析】汽车重力为1200×10 N,即12000 N。汽车静止时竖直方向受力平衡,四个车轮支持力之和等于重力,因此每个车轮的支持力为12000÷4 N,即3000 N。
9. 进行平面力系受力分析的第一步是( )
A. 应用平衡方程求解未知力
B. 计算力矩
C. 画出自由体图
D. 忽略次要约束
【答案】C
【解析】进行平面力系受力分析时,首先应选取研究对象并画出自由体图,明确物体所受的全部外力和约束反力;然后才能列平衡方程求解未知力或计算力矩。因此选C。
10. 车辆停在水平路面上,对整车进行受力分析时,使车辆不继续向下运动的接触力是( )
A. 车辆对路面的压力
B. 车辆受到的重力
C. 路面对车辆的支持力
D. 车轮受到的牵引力
【答案】C
【解析】车辆受到路面的支持力,方向竖直向上,用于平衡车辆所受的重力。
11. 一辆汽车在水平直路上做匀速直线运动,受牵引力、滚动阻力、重力和路面支持力作用。该汽车受力关系正确的是( )
A. 牵引力小于阻力,支持力等于重力
B. 牵引力等于阻力,支持力等于重力
C. 牵引力等于阻力,支持力小于重力
D. 牵引力大于阻力,支持力大于重力
【答案】B
【解析】汽车做匀速直线运动时合力为零,水平方向牵引力与阻力平衡,竖直方向支持力与重力平衡。
12. 画物体受力图时,图中应画出( )
A. 物体实际受到的外力
B. 物体对外施加的作用力
C. 物体正在运动的方向
D. 物体具有的加速度方向
【答案】A
【解析】受力图只表示研究对象实际受到的外力,不画物体对外界施加的力和运动状态。
13. 无论物体处于何种运动状态,重力的方向始终是( )
A. 始终沿斜面向下
B. 始终竖直向下
C. 始终沿运动方向
D. 始终垂直接触面
【答案】B
【解析】重力是地球对物体的吸引力,其方向始终竖直向下。
14. 汽车轮胎静止压在水平地面上,轮胎受到支持力的施力物体是( )
A. 汽车的车架
B. 汽车的轮胎
C. 汽车的车身
D. 地面
【答案】D
【解析】支持力属于接触力,轮胎受到的支持力由与其接触的地面施加。
15. 维修人员将工具箱沿水平地面向右匀速拖动,工具箱受到地面的滑动摩擦力方向是( )
A. 水平向左
B. 水平向右
C. 竖直向上
D. 竖直向下
【答案】A
【解析】滑动摩擦力的方向与物体相对接触面的滑动方向相反,故方向水平向左。
16. 吊装发动机时,钢丝绳对发动机的拉力方向是( )
A. 沿钢丝绳向下
B. 沿钢丝绳向上
C. 沿吊臂向上
D. 沿吊臂向下
【答案】B
【解析】绳的拉力沿绳方向,并指向绳的另一端,因此钢丝绳对发动机的拉力沿绳向上。
17. 用手向右压缩左端固定的弹簧,弹簧对手的弹力方向是( )
A. 水平向右
B. 竖直向上
C. 水平向左
D. 竖直向下
【答案】C
【解析】弹力的方向总是阻碍物体间的相对形变,弹簧被向右压缩时对手的弹力水平向左。
18. 车辆静止时,轮胎对地面的压力与地面对轮胎的支持力是一对作用力和反作用力,它们的关系是( )
A. 大小相等,方向相同,作用于同一物体
B. 大小不等,方向相反,作用于不同物体
C. 大小相等,方向相同,作用于不同物体
D. 大小相等,方向相反,作用于不同物体
【答案】D
【解析】作用力与反作用力大小相等、方向相反,分别作用在两个不同的物体上。
19. 某汽车在水平路面上加速直线行驶,受到空气阻力作用。下列受力图中各力方向正确的是( )
A. 重力向下,支持力向上,摩擦力向前,空气阻力向后
B. 重力向上,支持力向下,摩擦力向前,空气阻力向后
C. 重力向下,支持力向上,摩擦力向后,空气阻力向前
D. 重力向下,支持力向上,摩擦力向后,空气阻力向后
【答案】A
【解析】汽车加速前进时,地面对驱动轮的摩擦力向前,空气阻力与运动方向相反,方向向后。
20. 质量为1000 kg的装载设备在水平地面上被牵引,牵引绳与水平面夹角为,拉力大小为5000 N,运动阻力为1000 N。取,,。设备在竖直方向保持平衡,则支持力和合力方向分别为( )
A. 支持力为7000 N,合力水平向后
B. 支持力为7000 N,合力水平向前
C. 支持力为10000 N,合力水平向前
D. 支持力为13000 N,合力水平向后
【答案】B
【解析】拉力竖直分量为3000 N,支持力为7000 N;拉力水平分量为4000 N,扣除阻力后合力为3000 N,方向向前。
二、计算题(本大题共2小题,每题5分,共10分)
21. 一辆质量为 的汽车在水平道路上做匀速直线运动,汽车受到的行驶阻力为 ,取 。不计空气阻力,求:(1)汽车受到的支持力大小。(2)汽车受到的行驶阻力大小。(3)发动机经传动系统提供的牵引力大小,并说明牵引力和行驶阻力在受力图中的方向。
【答案】(1)支持力为 。(2)行驶阻力为 。(3)牵引力为 。牵引力沿汽车运动方向水平向前,行驶阻力沿路面水平向后。
【解析】(1)汽车在竖直方向没有加速度,支持力与重力平衡:。(2)由题设可知,汽车受到的行驶阻力为 ,方向与汽车运动方向相反,水平向后。(3)汽车做匀速直线运动,水平方向合力为零:,所以。牵引力水平向前,行驶阻力水平向后。
22. 一辆质量为 的货车沿坡度较小的斜坡匀速上行。已知斜坡倾角满足 ,,货车受到的行驶阻力为 ,取 。牵引力沿斜坡向上,求:(1)货车受到的支持力大小。(2)货车受到的行驶阻力大小和重力沿斜坡向下的分力大小。(3)货车所需牵引力大小。若车辆最大牵引力为 ,判断车辆能否保持匀速上坡。
【答案】(1)支持力为 。(2)行驶阻力为 ,重力沿斜坡向下的分力为 。(3)所需牵引力为 。最大牵引力大于所需牵引力,车辆能够保持匀速上坡。
【解析】(1)垂直斜坡方向没有加速度,支持力等于重力垂直于斜坡的分力:。(2)行驶阻力由题设给出,为 ,方向沿斜坡向下;重力沿斜坡向下的分力为。(3)货车匀速上行,沿斜坡方向合力为零:,故。由于,车辆能够保持匀速上坡。
三、综合应用题(本大题共7小题,共50分)
23.(5分)某汽车维修企业对一辆质量为 的纯电动配送车进行道路试验。车辆在水平直线路段行驶时,驱动力为 ,行驶阻力为 ,取 。(1)画出该配送车的受力图,并计算车辆的合力和加速度。(2)判断车辆此时处于加速、匀速还是减速状态,并说明依据。(3)若行驶阻力增大到 ,为保持原加速度,驱动力应调整为多大?
【答案】(1)受力图中,重力竖直向下,支持力竖直向上,驱动力沿行驶方向水平向前,行驶阻力沿行驶方向水平向后。合力为 。加速度为 。(2)车辆处于加速状态。合力方向与车辆行驶方向相同,加速度方向向前。(3)保持原加速度时,所需合力为 。驱动力为 。
【解析】(1)配送车受重力、支持力、驱动力和行驶阻力作用。竖直方向上支持力与重力平衡;水平方向上,驱动力向前、行驶阻力向后。合力为,方向水平向前。由牛顿第二定律得,加速度方向水平向前。(2)合力方向与车辆行驶方向相同,因此加速度方向与速度方向相同,车辆处于加速状态。(3)保持原加速度时,所需合力仍为。当行驶阻力增大到时,驱动力应为。
24.(5分)某物流企业使用叉车搬运质量为600 kg的箱式货物,货物放置在水平货叉上。叉车由静止开始以1.2 m/的加速度向前行驶,货物与货叉间的最大静摩擦因数为0.15,取。(1)计算货物受到的支持力、使货物随叉车加速所需的静摩擦力及最大静摩擦力。(2)判断货物在该加速过程中是否会相对货叉滑动。(3)在答题纸上画出货物的受力图,并说明提高货物运输稳定性的一项措施。
【答案】(1)货物受到的支持力为。所需静摩擦力为。最大静摩擦力为。(2)不会滑动。因为所需静摩擦力720 N小于最大静摩擦力900 N。(3)受力图中应画出竖直向下的重力、竖直向上的支持力、水平向前的静摩擦力。可降低叉车起步加速度,或在货叉上加设防滑垫以增大最大静摩擦力。
【解析】(1)货物在竖直方向没有加速度,支持力与重力平衡:。货物随叉车以加速,水平方向所需静摩擦力为,方向水平向前。最大静摩擦力为。(2)因为,静摩擦力能够提供所需的加速作用,货物不会相对货叉滑动。(3)货物受重力竖直向下、支持力竖直向上、静摩擦力水平向前。可降低叉车起步加速度,或在货叉上加设防滑垫以增大最大静摩擦力。
25.(5分)某汽车维修企业使用牵引车将质量为1200 kg的发动机总成沿装卸坡道匀速向上运输。坡道与水平面的夹角为,发动机总成与坡道间的动摩擦因数为0.18,取重力加速度,已知,。忽略空气阻力。(1)计算发动机总成受到的重力、坡道支持力、滑动摩擦力,以及牵引车所需的牵引力。(2)判断发动机总成在匀速上坡过程中是否处于平衡状态,并在答题卡上画出其受力图,标明各力的方向。(3)若牵引力突然减小为4000 N,而其他条件不变,分析发动机总成的运动状态,并提出一项安全处置措施。
【答案】(1)重力为。坡道支持力为。滑动摩擦力为。沿坡道向下的重力分力为。匀速上坡时,牵引力为,约为。(2)发动机总成处于平衡状态。受力图应画出重力竖直向下,坡道支持力垂直坡面向外,牵引力沿坡面向上,滑动摩擦力沿坡面向下。(3)在发动机总成仍向上运动时,沿坡面向下的合力为,故加速度大小为,方向沿坡道向下,发动机总成将减速上行。速度降为零后,若要保持静止,需要大小为、沿坡道向下的静摩擦力;因题目未给出最大静摩擦力,无法确定其是否能静止。应采取制动并使用可靠限位装置或止轮器固定货物,防止意外移动。
【解析】匀速上坡时合力为零。,,,故牵引力。牵引力降至4000 N后,货物减速上行;静止后能否保持不动需由最大静摩擦力判断,应制动并限位固定。
26.(5分)某物流园区使用牵引车将质量为 的货物沿坡度为 的装卸坡道匀加速向上牵引。牵引力为 ,货物受到的滚动阻力为 。取 ,,。(1)画出货物的受力图,并计算货物沿坡道方向的合力和加速度。(2)计算坡道对货物的支持力,并说明支持力的方向。(3)若要求货物在坡道上匀速上行,牵引力应调整为多大?
【答案】(1)受力图中,重力竖直向下,支持力垂直坡面向外,牵引力沿坡面向上,滚动阻力沿坡面向下。重力沿坡面向下的分力为 。沿坡面方向合力为 。加速度为 。(2)支持力为 。支持力垂直于坡面并指向坡面外侧。(3)匀速上行时沿坡面方向合力为零。牵引力为 。
【解析】(1)货物受重力、支持力、牵引力和滚动阻力作用。重力沿坡面向下的分力为。沿坡面方向合力为,方向沿坡面向上。由牛顿第二定律得,方向沿坡面向上。(2)垂直坡面方向没有加速度,支持力为,方向垂直于坡面并指向坡面外侧。(3)匀速上行时沿坡面方向合力为零,牵引力应平衡滚动阻力和重力沿坡面向下的分力:。
27.(10分)一辆牵引车沿坡道匀速牵引一台质量为1500 kg的设备拖车上坡。坡道倾角满足,拖车受到的滚动阻力和空气阻力合力为300 N,取。牵引钢丝绳的破断拉力为2.0 kN,企业规定钢丝绳工作时的安全系数不得小于1.5。(1)计算牵引车匀速上坡时钢丝绳的拉力。(2)在答题纸上画出拖车的受力图,并说明沿坡面方向处于平衡的力。(3)判断该钢丝绳是否满足安全系数要求,并提出改进措施。
【答案】(1)拖车重力沿坡面向下的分力为。钢丝绳拉力为。(2)受力图中应画出竖直向下的重力、垂直坡面向上的支持力、沿坡面向上的拉力、沿坡面向下的阻力。沿坡面方向,拉力与重力分力、阻力相平衡。(3)安全系数为,小于1.5,不满足要求。应选用破断拉力不小于2.25 kN的钢丝绳,或减小拖车载荷。
【解析】拖车匀速上坡,沿坡面合力为零:。受力包括重力、支持力、沿坡向上的拉力和沿坡向下的阻力。安全系数,应选用破断拉力不小于2.25 kN的钢丝绳或减载。
28.(10分)某客运企业对一辆质量为 的城市公交车进行制动性能检测。公交车在水平路面上以 行驶,驾驶员制动后,车轮与路面的制动力为 ,空气阻力为 。不计其他阻力。(1)画出公交车制动过程中的受力图,并计算公交车的制动加速度大小和理论制动距离。(2)检测路段内可用于制动的安全距离为 ,判断该车辆能否在该距离内停止。(3)说明实际道路行驶中,为保证制动安全,驾驶员还应考虑哪些因素,写出两项。
【答案】(1)受力图中,重力竖直向下,支持力竖直向上,制动力和空气阻力均沿行驶方向向后。初速度为 。制动合力为 。制动加速度大小为 。理论制动距离为 。(2)能在该距离内停止。理论制动距离为 ,小于 。(3)应考虑驾驶员反应时间造成的反应距离。还应考虑路面附着条件、轮胎状态和车辆载荷等因素对制动效果的影响。
【解析】制动时重力与支持力平衡,制动力、空气阻力均与行驶方向相反。,合阻力为,,制动距离,能停车。实际还应考虑反应距离、路面附着和轮胎状态等。
29.(10分)汽车维修车间使用电动葫芦吊装质量为800 kg的发动机总成,起吊时发动机以0.5 m/的加速度竖直向上运动,取。电动葫芦额定起重量对应的最大允许拉力为12 kN,车间要求实际起吊时设备最大允许拉力至少为工作拉力的1.20倍。(1)计算起吊过程中吊钩对发动机总成的拉力。(2)在答题纸上画出发动机总成的受力图,并判断该电动葫芦是否满足起吊要求。(3)在满足车间安全要求的条件下,计算发动机总成允许的最大向上加速度,并说明一项安全操作措施。
【答案】(1)发动机总成的重力为。根据,吊钩拉力为。(2)受力图中应画出竖直向下的重力和竖直向上的吊钩拉力。安全系数为,大于1.20,满足起吊要求。(3)允许的最大工作拉力为。最大向上加速度为。起吊时应平稳操作,避免突然加速、急停或斜拉吊装。
【解析】(1)发动机总成受到竖直向上的吊钩拉力和竖直向下的重力。取竖直向上为正方向,根据牛顿第二定律,得。
(2)受力图应画出竖直向下的重力和竖直向上的吊钩拉力。设备最大允许拉力为,实际工作拉力为,其比值为,满足车间规定的安全要求。
(3)车间要求最大允许拉力至少为工作拉力的倍,因此实际工作拉力应满足。由,最大向上加速度。起吊时应平稳操作,避免突然加速、急停或斜拉吊装。
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山东省(春季高考)交通运输类《汽车机械基础》45分钟专题训练卷专辑,共227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交通运输类理论知识,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交通运输类高考的学生。
与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《汽车文化》《汽车电工电子基础》《汽车发动机构造与维修》《汽车底盘构造与维修》《汽车电气设备构造与维修》《汽车保养与维护》《新能源汽车》《汽车构造与拆装》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
山东省(春季高考)交通运输类 《汽车机械基础》
项目十三:静力学基础(二)
任务一:物体的受力分析
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20小题,每题2分,共40分)
1. 光滑接触面的约束反力方向应( )
A. 沿接触面切线方向
B. 沿接触面法线方向
C. 与主动力方向相同
D. 随机不确定
2. 一辆停放在水平地面上的汽车,进行整车受力分析时,汽车所受重力的方向是( )
A. 竖直向下,指向地心
B. 竖直向上,背离地心
C. 沿车身向前,平行地面
D. 沿车身向后,平行地面
3. 某汽车停在水平地面上,忽略空气作用。若以整车为研究对象,下列属于汽车受到的外力是( )
A. 地面对轮胎的支持力
B. 发动机对曲轴的作用力
C. 变速器对传动轴的作用力
D. 轮毂对车轮的作用力
4. 汽车沿水平道路匀速直线行驶时,以整车为研究对象,驱动力与行驶阻力的关系是( )
A. 驱动力小于行驶阻力
B. 驱动力等于行驶阻力
C. 驱动力大于行驶阻力
D. 驱动力垂直行驶阻力
5. 在画受力图时,下列哪项不属于必要步骤( )
A. 标出已知力
B. 画出分离体简图
C. 标注所有内力
D. 添加约束反力
6. 维修人员用绳索水平牵引一辆故障汽车,绳索对被牵引汽车的拉力方向应为( )
A. 沿绳索指向牵引汽车
B. 沿绳索背离牵引汽车
C. 垂直绳索指向地面
D. 垂直绳索背离地面
7. 汽车在水平道路上制动减速时,以汽车为研究对象,地面对未抱死车轮的摩擦力方向通常是( )
A. 与汽车行驶方向相反
B. 与汽车行驶方向相同
C. 竖直向上作用于车轮
D. 竖直向下作用于车轮
8. 一辆质量为1200 kg的汽车停在水平地面上,取重力加速度为10 N/kg,且四个车轮受地面的支持力相等。则每个车轮受到的地面支持力约为( )
A. 1200 N
B. 3000 N
C. 6000 N
D. 12000 N
9. 进行平面力系受力分析的第一步是( )
A. 应用平衡方程求解未知力
B. 计算力矩
C. 画出自由体图
D. 忽略次要约束
10. 车辆停在水平路面上,对整车进行受力分析时,使车辆不继续向下运动的接触力是( )
A. 车辆对路面的压力
B. 车辆受到的重力
C. 路面对车辆的支持力
D. 车轮受到的牵引力
11. 一辆汽车在水平直路上做匀速直线运动,受牵引力、滚动阻力、重力和路面支持力作用。该汽车受力关系正确的是( )
A. 牵引力小于阻力,支持力等于重力
B. 牵引力等于阻力,支持力等于重力
C. 牵引力等于阻力,支持力小于重力
D. 牵引力大于阻力,支持力大于重力
12. 画物体受力图时,图中应画出( )
A. 物体实际受到的外力
B. 物体对外施加的作用力
C. 物体正在运动的方向
D. 物体具有的加速度方向
13. 无论物体处于何种运动状态,重力的方向始终是( )
A. 始终沿斜面向下
B. 始终竖直向下
C. 始终沿运动方向
D. 始终垂直接触面
14. 汽车轮胎静止压在水平地面上,轮胎受到支持力的施力物体是( )
A. 汽车的车架
B. 汽车的轮胎
C. 汽车的车身
D. 地面
15. 维修人员将工具箱沿水平地面向右匀速拖动,工具箱受到地面的滑动摩擦力方向是( )
A. 水平向左
B. 水平向右
C. 竖直向上
D. 竖直向下
16. 吊装发动机时,钢丝绳对发动机的拉力方向是( )
A. 沿钢丝绳向下
B. 沿钢丝绳向上
C. 沿吊臂向上
D. 沿吊臂向下
17. 用手向右压缩左端固定的弹簧,弹簧对手的弹力方向是( )
A. 水平向右
B. 竖直向上
C. 水平向左
D. 竖直向下
18. 车辆静止时,轮胎对地面的压力与地面对轮胎的支持力是一对作用力和反作用力,它们的关系是( )
A. 大小相等,方向相同,作用于同一物体
B. 大小不等,方向相反,作用于不同物体
C. 大小相等,方向相同,作用于不同物体
D. 大小相等,方向相反,作用于不同物体
19. 某汽车在水平路面上加速直线行驶,受到空气阻力作用。下列受力图中各力方向正确的是( )
A. 重力向下,支持力向上,摩擦力向前,空气阻力向后
B. 重力向上,支持力向下,摩擦力向前,空气阻力向后
C. 重力向下,支持力向上,摩擦力向后,空气阻力向前
D. 重力向下,支持力向上,摩擦力向后,空气阻力向后
20. 质量为1000 kg的装载设备在水平地面上被牵引,牵引绳与水平面夹角为,拉力大小为5000 N,运动阻力为1000 N。取,,。设备在竖直方向保持平衡,则支持力和合力方向分别为( )
A. 支持力为7000 N,合力水平向后
B. 支持力为7000 N,合力水平向前
C. 支持力为10000 N,合力水平向前
D. 支持力为13000 N,合力水平向后
二、计算题(本大题共2小题,每题5分,共10分)
21. 一辆质量为 的汽车在水平道路上做匀速直线运动,汽车受到的行驶阻力为 ,取 。不计空气阻力,求:(1)汽车受到的支持力大小。(2)汽车受到的行驶阻力大小。(3)发动机经传动系统提供的牵引力大小,并说明牵引力和行驶阻力在受力图中的方向。
22. 一辆质量为 的货车沿坡度较小的斜坡匀速上行。已知斜坡倾角满足 ,,货车受到的行驶阻力为 ,取 。牵引力沿斜坡向上,求:(1)货车受到的支持力大小。(2)货车受到的行驶阻力大小和重力沿斜坡向下的分力大小。(3)货车所需牵引力大小。若车辆最大牵引力为 ,判断车辆能否保持匀速上坡。
三、综合应用题(本大题共7小题,共50分)
23.(5分)某汽车维修企业对一辆质量为 的纯电动配送车进行道路试验。车辆在水平直线路段行驶时,驱动力为 ,行驶阻力为 ,取 。(1)画出该配送车的受力图,并计算车辆的合力和加速度。(2)判断车辆此时处于加速、匀速还是减速状态,并说明依据。(3)若行驶阻力增大到 ,为保持原加速度,驱动力应调整为多大?
24.(5分)某物流企业使用叉车搬运质量为600 kg的箱式货物,货物放置在水平货叉上。叉车由静止开始以1.2 m/的加速度向前行驶,货物与货叉间的最大静摩擦因数为0.15,取。(1)计算货物受到的支持力、使货物随叉车加速所需的静摩擦力及最大静摩擦力。(2)判断货物在该加速过程中是否会相对货叉滑动。(3)在答题纸上画出货物的受力图,并说明提高货物运输稳定性的一项措施。
25.(5分)某汽车维修企业使用牵引车将质量为1200 kg的发动机总成沿装卸坡道匀速向上运输。坡道与水平面的夹角为,发动机总成与坡道间的动摩擦因数为0.18,取重力加速度,已知,。忽略空气阻力。(1)计算发动机总成受到的重力、坡道支持力、滑动摩擦力,以及牵引车所需的牵引力。(2)判断发动机总成在匀速上坡过程中是否处于平衡状态,并在答题卡上画出其受力图,标明各力的方向。(3)若牵引力突然减小为4000 N,而其他条件不变,分析发动机总成的运动状态,并提出一项安全处置措施。
26.(5分)某物流园区使用牵引车将质量为 的货物沿坡度为 的装卸坡道匀加速向上牵引。牵引力为 ,货物受到的滚动阻力为 。取 ,,。(1)画出货物的受力图,并计算货物沿坡道方向的合力和加速度。(2)计算坡道对货物的支持力,并说明支持力的方向。(3)若要求货物在坡道上匀速上行,牵引力应调整为多大?
27.(10分)一辆牵引车沿坡道匀速牵引一台质量为1500 kg的设备拖车上坡。坡道倾角满足,拖车受到的滚动阻力和空气阻力合力为300 N,取。牵引钢丝绳的破断拉力为2.0 kN,企业规定钢丝绳工作时的安全系数不得小于1.5。(1)计算牵引车匀速上坡时钢丝绳的拉力。(2)在答题纸上画出拖车的受力图,并说明沿坡面方向处于平衡的力。(3)判断该钢丝绳是否满足安全系数要求,并提出改进措施。
28.(10分)某客运企业对一辆质量为 的城市公交车进行制动性能检测。公交车在水平路面上以 行驶,驾驶员制动后,车轮与路面的制动力为 ,空气阻力为 。不计其他阻力。(1)画出公交车制动过程中的受力图,并计算公交车的制动加速度大小和理论制动距离。(2)检测路段内可用于制动的安全距离为 ,判断该车辆能否在该距离内停止。(3)说明实际道路行驶中,为保证制动安全,驾驶员还应考虑哪些因素,写出两项。
29.(10分)汽车维修车间使用电动葫芦吊装质量为800 kg的发动机总成,起吊时发动机以0.5 m/的加速度竖直向上运动,取。电动葫芦额定起重量对应的最大允许拉力为12 kN,车间要求实际起吊时设备最大允许拉力至少为工作拉力的1.20倍。(1)计算起吊过程中吊钩对发动机总成的拉力。(2)在答题纸上画出发动机总成的受力图,并判断该电动葫芦是否满足起吊要求。(3)在满足车间安全要求的条件下,计算发动机总成允许的最大向上加速度,并说明一项安全操作措施。
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