山东省（春季高考）机械制造类 《机械基础》项目七任务五 45分钟专题训练卷

山东省（春季高考）机械制造类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共220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机械制造类理论知识，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机械制造类高考的学生。 与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《机械制图》《金属加工基础》《钳工加工技术》《极限配合与技术测量》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）机械制造类 《机械基础》 项目七：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20小题，每题2分，共40分） 1. 物体间相互作用的关系不包括（ ） A. 大小相等 B. 方向相反 C. 沿同一条直线 D. 作用于同一物体 【答案】D 【解析】两物体间相互作用的力，总是大小相等、方向相反，沿同一直线，并分别作用于两个物体上。 2. 合力和分力的关系为（ ） A. 合力一定大于分力 B. 合力一定小于分力 C. 合力一定等于分力 D. 根据实际情况决定 【答案】D 【解析】合力有可能小于分力、等于分力、大于分力。合力和分力之间存在大小、方向和作用效果上的关系，这些关系通过平行四边形定则来描述和计算。 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. 垂直于斜面向上 【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. 10N，8N，的合力可能是（ ） A. 15N B. 22N C. 0 N D. 1 N 【答案】A 【解析】两力合力的大小满足。代入、，得。15 N在此范围内，故选A。 5. 人走路时，鞋底对地面的摩擦力方向是（ ） A. 向前 B. 向后 C. 向上 D. 都不对 【答案】B 【解析】人走路时，地面对鞋底的摩擦力方向向前，力的作用是相互的，鞋底对地面的摩擦力方向向后。 6. 一个物体受到不为0的四个力作用，其中F1与F2共线反向，F3与F4反向平行，则该物体处于（ ） A. 平衡状态 B. 不平衡状态 C. 可能平衡，也可能不平衡 D. 匀速圆周运动状态 【答案】C 【解析】物体处于平衡状态的条件是合力为0且对任意点的合力矩为0。题中只给出了两组力的方向和部分作用线关系，未给出各力大小及作用线的具体位置。当四个力的合力和合力矩均为0时，物体平衡；否则物体不平衡。因此该物体可能平衡，也可能不平衡，故选C。 7. 如图，属于二力杆的是（ ） A. BC杆 B. ABC杆 C. 没有二力杆 D. AC杆 【答案】D 8. 下列哪个物理量用于描述力使物体绕某一点转动的效应？（ ） A. 力 B. 力矩 C. 力偶 D. 力的线作用点 【答案】B 【解析】力矩是描述力对物体绕某一点或某一轴转动效应的物理量，力矩的大小等于力与力臂的乘积，故选B。 9. 若刚体在三个不平行力的作用下处于平衡，则这三个力的作用线必定（ ） A. 相交 B. 重合 C. 可能相交也可能不相交 D. 汇交于一点 【答案】D 【解析】刚体在三个不平行力作用下处于平衡时，三个力的作用线必汇交于一点，否则将产生不能平衡的力矩，故选D。 10. 如图所示物体的受力情况，Fp.是（ ） 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】B 【解析】作用与反作用公理：作用力与反作用力总是同时存在，两力的大小相等、方向相反，沿着同一直线分别作用在两个相互作用的物体上。平衡力是作用在同一个物体上的，图中Fp和Fn是作用在两个不同物体上，故A错误；解决本题的关键区分作用力和反作用力与平衡力。 11. 力的可传性原理（ ） A. 适用于刚体 B. 适用于弹性体 C. 适用于所有物体 D. 只适用于平衡的刚体 【答案】A 【解析】在考虑构件变形时，力的移动常会引起构件内部变形的不同，所以不适用于变形体（弹性体）。 12. 下列关于合力的叙述中正确的是（ ） A. 合力是原来几个力的等效代替，合力的作用效果与分力的共同作用效果不同 B. 两个力夹角为（），它们的合力随增大而增大 C. 合力大小的最大值为各分力大小之和 D. 不是同时作用在同一物体上的力也能进行力的合成的运算 【答案】C 【解析】合力是几个分力的等效代替，其作用效果与各分力共同作用的效果相同；两个力的夹角增大时，合力减小；合力的大小不大于各分力大小之和；只有同时作用在同一物体上的力才能合成。故选C。 13. 当力与坐标轴x成，力在该轴上的投影为（ ） A. 该力大小的0.5倍 B. 0 C. 该力大小的0.707倍 D. 大小等于该力 【答案】A 【解析】＝Fcos＝0.5F 14. 下列图中三种方法起吊同一重物，若选用相同的绳索，（ ）种方法绳索易断（ ） A. A B. B C. C D. 三种方法中绳索均不易断 【答案】A 15. 关于作用力与反作用力，下列叙述中正确的是（ ） A. 作用力与反作用力是一对平衡力 B. 作用力与反作用力作用在同一物体上 C. 作用力与反作用力同时存在 D. 作用力与反作用力的合力为零 【答案】C 【解析】作用力与反作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，但分别作用在两个不同物体上，并且同时产生、同时消失。故选C。 16. 静止在水平地面上的物体受重力G和支持力的作用，物体对地面的压力为F，则以下说法正确的是（ ） A. F和是一对平衡力 B. G和是一对作用力和反作用力 C. F和的性质相同，都是弹力 D. G和F是一对平衡力 【答案】C 【解析】物体对地面的压力F与地面对物体的支持力是一对作用力和反作用力，分别作用在地面和物体上；重力G与支持力是一对平衡力，均作用在物体上。F和均为弹力，故选C。 17. 如图所示，已知灯重G，悬绳长AB=BC=2m，BD=lm。则悬绳所受拉力为（ ） A. 2 B. G C. 0.732G D. 2G 【答案】B 【解析】2G＝0，＝G 18. 刚体受到三个力而处于平衡时，若其中两个力的作用线相交于一点，则第三个力的作用线（ ） A. 必定交于同一点，但不一定共面 B. 不一定交于一点 C. 必定交于一点 D. 必通过该交点，三力作用线共面 【答案】D 【解析】三力平衡汇交定理：当刚体受三个力作用而处于平衡时，若其中两个力的作用线汇交于一点，则第三个力的作用线必交于同一点，且三个力的作用线在同一平面内。 19. “力”是物体之间相互的（ ） A. 机械运动 B. 机械作用 C. 冲击、摩擦 D. 上述各项 【答案】B 【解析】力是物体之间的相互机械作用。冲击和摩擦是机械作用的具体表现形式，机械运动不是力的定义，故选B。 20. 下列说法正确的是（ ） A. 力在坐标轴上的投影是矢量 B. 一个力正交分解后是两个代数量 C. 力在坐标轴上的投影是代数量 D. 力不能正交分解 【答案】C 【解析】力是矢量，但力在坐标轴上的投影只有大小和正负，是代数量。一个力可正交分解为两个互相垂直的分力，故选C。 二、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 21. 简述力的三要素，并说明力的三要素对力的作用效果的影响。 【答案】（1）力的三要素是力的大小、方向和作用点。（2）力的大小改变，物体的运动状态改变程度或形状改变程度会发生变化。（3）力的方向或作用点改变，力对物体产生的作用效果也可能改变。 【解析】力是有大小、方向和作用点的矢量。三个要素中任一要素改变，力的作用效果都可能随之改变。 22. 指出图中哪些构件是二力构件(未画出重力的物体,都不计自重)。 【答案】二力构件有:a)AC;b)AF、DE;c)BC;d)BE。 23. 一台卧式车床加工轴类零件时，工件受到向下的重力、卡盘对工件的夹紧力以及车刀对工件的切削力。说明这三种力的施力物体和受力物体，并指出它们分别属于接触力还是非接触力。 【答案】（1）重力的施力物体是地球，受力物体是工件，重力属于非接触力。（2）夹紧力的施力物体是卡盘卡爪，受力物体是工件，夹紧力属于接触力。（3）切削力的施力物体是车刀，受力物体是工件，切削力属于接触力。 【解析】力是物体对物体的作用，必须明确施力物体和受力物体。重力由地球的吸引作用产生，夹紧力和切削力均通过直接接触产生。 24. 某工件放置在水平工作台上，受到竖直向下的重力 。现用两个拉力共同起吊工件，其中拉力 竖直向上，大小为 ；拉力 竖直向上，大小为 。（1）计算两个拉力的合力大小，并判断合力方向。（2）计算工件所受合力大小，并判断工件的运动状态将如何改变。（3）若要使工件保持静止，应将 调整为多大？说明理由。 【答案】（1）两个拉力方向相同，合力为 ，方向竖直向上。（2）工件离开工作台后，所受合力为 ，方向竖直向上，工件将产生向上的加速度。（3）若工件仍与工作台接触并保持静止， 应满足 。此时工作台支持力为 ，竖直方向合力为零。若要求工件恰好离开工作台并保持静止，则应取 。 【解析】（1）同一直线上同向的两个力，合力大小等于两力大小之和：，方向竖直向上。（2）当向上拉力合力大于重力时，工件将离开工作台，工作台支持力为零。此时 ，方向竖直向上，因此工件产生向上的加速度。（3）工件与工作台接触且静止时，竖直方向满足 ，即 。由于支持力不能为负，故 。当 时，，工件恰好离开工作台且保持静止。 三、计算题（本大题共2小题，每题5分，共10分） 25. 如图所示，一个重为G的质点上固定着两根细绳，另外受到拉力F的作用，已知拉力F与水平面间的夹角为60º，要求两根细绳如图所示绷直，求拉力F的值。 【答案】 26. 某车床刀架受到两共点力作用，其中水平向右的力为 ，竖直向上的力为 。（1）计算两力的合力大小。（2）计算合力与水平方向的夹角。（3）若要使刀架处于平衡状态，说明应施加的平衡力的大小和方向。 【答案】（1）合力大小为 。（2）合力与水平方向的夹角约为 ，方向为右上方。（3）平衡力大小为 ，方向为左下方，与合力方向相反且在同一直线上。 【解析】（1）。（2），所以 。（3）平衡力与合力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。 四、综合应用题（本大题共4小题，共30分） 27.（5分）某维修技师使用吊装装置起吊质量为 800 kg 的机床主轴箱。主轴箱静止悬挂时，两根吊索对称布置，每根吊索与竖直方向的夹角均为 ，取重力加速度 。（1）计算主轴箱所受重力的大小，以及每根吊索拉力的大小。（2）判断两根吊索拉力的合力与主轴箱重力是否为一对平衡力，并说明理由。（3）若将其中一根吊索的挂点向外移动，使两根吊索夹角增大，说明在主轴箱质量不变的条件下，每根吊索拉力将如何变化，并提出一项安全操作要求。 【答案】（1）主轴箱重力为：。设每根吊索拉力为 ，则 ，所以 。每根吊索拉力约为 。（2）是。两根吊索拉力的合力竖直向上，大小为8000 N；主轴箱重力竖直向下，大小为8000 N。二力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上，因此是一对平衡力。（3）仅将其中一根吊索的挂点向外移动后，不能仅由两根吊索夹角增大确定每根吊索拉力的变化。设两根吊索与竖直方向的夹角分别为 、，则静力平衡时 ，，应根据调整后的实际夹角分别计算。安全操作中应控制吊索夹角，并确认每根吊索的额定载荷满足实际受力要求。 【解析】静止时G=mg=800×10=8000 N。对称吊索满足2Tcos=G，得T≈4.62×103 N。两吊索合力与重力等大、反向、共线且作用于同一物体，是平衡力。单侧外移后应按实际倾角分别计算拉力；吊装时控制夹角并校核额定载荷。 28.（5分）某机械加工车间使用吊装夹具转运一台设备部件。夹具连接点 O 同时受到部件竖直向下的重力 和导向绳水平向右的拉力 ，两力相互垂直，且作用于同一连接点。（1）计算连接点 O 所受合力的大小，并计算合力与水平方向的夹角。（2）若该夹具连接件的额定承载力为 ，仅按静载荷大小判断，该连接件是否满足承载要求？（3）为减小连接件承受的合力并使吊装受力更稳定，应如何调整导向绳的拉力？说明理由。 【答案】（1）合力大小为： 合力与水平方向的夹角为：合力大小为 ，方向为水平向右下方，与水平方向夹角约为 。（2）满足承载要求。，小于连接件额定承载力 。（3）应在部件定位后适当减小导向绳的水平拉力，使其保持必要的导向作用即可。水平拉力减小时，连接点所受合力减小，合力方向更接近竖直方向，吊装过程更稳定。 【解析】两力垂直，合力FR==1000 N；tanθ=800/600，θ≈，方向为向右下方。1000 N小于1.2 kN，静载下满足承载要求。定位后应适当减小导向绳水平拉力，因FR=，F减小则合力减小。 29.（10分）某车床加工长轴时，工件受刀具切削力作用。测得主切削力为 1200 N，方向沿工件轴线向左；径向切削力为 500 N，方向竖直向下。为分析夹具受力，将两力视为作用在同一点且相互垂直的力。（1）计算该点所受两个切削力的合力大小，并求合力与主切削力方向的夹角。（2）若夹具允许承受的最大合力为 1250 N，判断该夹具是否满足受力要求。（3）说明夹具设计时，为什么除考虑合力大小外，还应考虑力的方向和作用点。 【答案】（1）合力大小为：，。合力与主切削力方向的夹角为：，。（2）不满足要求。合力为 1300 N，大于夹具允许承受的最大合力 1250 N。（3）力的作用效果由大小、方向和作用点共同决定。方向不同会改变夹紧受力状态，作用点偏移会使工件产生转动或变形。 【解析】两切削力相互垂直，R==1300 N；tanα=500/1200，α≈。1300 N大于夹具允许的1250 N，故不满足要求。力的作用效果还取决于方向和作用点：方向影响夹紧受力，作用点偏移可能产生力矩，引起转动或变形。 30.（10分）某装配工人在安装减速器端盖时，使用长度为 0.30 m 的扳手拧紧螺栓。扳手端部受到 200 N 的力，该力与扳手手柄夹角为 。工艺要求螺栓拧紧力矩不小于 55 N·m，且操作时应避免对端盖施加明显侧向力。（1）计算该力对螺栓轴线产生的力矩，并判断是否达到工艺要求。（2）若保持力的大小和扳手长度不变，应将施力方向调整为与扳手手柄成多大角度，才能获得最大力矩？计算最大力矩。（3）根据力的作用效果，说明操作人员应如何施力，以减小端盖受侧向力导致变形的风险。 【答案】（1）力矩为：，，。该力矩小于 55 N·m，未达到工艺要求。（2）当施力方向与扳手手柄垂直时，力矩最大，即夹角为 。。（3）应在扳手端部沿垂直于手柄的方向平稳施力，使力的作用线尽量形成有效转动作用，避免斜向推压端盖。 【解析】（1）扳手长度，施力大小，力与扳手手柄的夹角。力矩为： 。由于，所以未达到工艺要求。（2）当时力矩最大，即施力方向与扳手手柄垂直，夹角为。此时最大力矩为：。（3）操作时应在扳手端部沿垂直于手柄的方向平稳施力，使施力方向尽可能形成绕螺栓轴线的有效转动作用。避免斜向推压或使力的作用线对端盖产生明显侧向分力，以降低端盖因侧向受力而变形的风险。 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 $ 山东省（春季高考）机械制造类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共220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机械制造类理论知识，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机械制造类高考的学生。 与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《机械制图》《金属加工基础》《钳工加工技术》《极限配合与技术测量》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）机械制造类 《机械基础》 项目七：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20小题，每题2分，共40分） 1. 物体间相互作用的关系不包括（ ） A. 大小相等 B. 方向相反 C. 沿同一条直线 D. 作用于同一物体 2. 合力和分力的关系为（ ） A. 合力一定大于分力 B. 合力一定小于分力 C. 合力一定等于分力 D. 根据实际情况决定 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. 垂直于斜面向上 4. 10N，8N，的合力可能是（ ） A. 15N B. 22N C. 0 N D. 1 N 5. 人走路时，鞋底对地面的摩擦力方向是（ ） A. 向前 B. 向后 C. 向上 D. 都不对 6. 一个物体受到不为0的四个力作用，其中F1与F2共线反向，F3与F4反向平行，则该物体处于（ ） A. 平衡状态 B. 不平衡状态 C. 可能平衡，也可能不平衡 D. 匀速圆周运动状态 7. 如图，属于二力杆的是（ ） A. BC杆 B. ABC杆 C. 没有二力杆 D. AC杆 8. 下列哪个物理量用于描述力使物体绕某一点转动的效应？（ ） A. 力 B. 力矩 C. 力偶 D. 力的线作用点 9. 若刚体在三个不平行力的作用下处于平衡，则这三个力的作用线必定（ ） A. 相交 B. 重合 C. 可能相交也可能不相交 D. 汇交于一点 10. 如图所示物体的受力情况，Fp.是（ ） 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 11. 力的可传性原理（ ） A. 适用于刚体 B. 适用于弹性体 C. 适用于所有物体 D. 只适用于平衡的刚体 12. 下列关于合力的叙述中正确的是（ ） A. 合力是原来几个力的等效代替，合力的作用效果与分力的共同作用效果不同 B. 两个力夹角为（），它们的合力随增大而增大 C. 合力大小的最大值为各分力大小之和 D. 不是同时作用在同一物体上的力也能进行力的合成的运算 13. 当力与坐标轴x成，力在该轴上的投影为（ ） A. 该力大小的0.5倍 B. 0 C. 该力大小的0.707倍 D. 大小等于该力 14. 下列图中三种方法起吊同一重物，若选用相同的绳索，（ ）种方法绳索易断（ ） A. A B. B C. C D. 三种方法中绳索均不易断 15. 关于作用力与反作用力，下列叙述中正确的是（ ） A. 作用力与反作用力是一对平衡力 B. 作用力与反作用力作用在同一物体上 C. 作用力与反作用力同时存在 D. 作用力与反作用力的合力为零 16. 静止在水平地面上的物体受重力G和支持力的作用，物体对地面的压力为F，则以下说法正确的是（ ） A. F和是一对平衡力 B. G和是一对作用力和反作用力 C. F和的性质相同，都是弹力 D. G和F是一对平衡力 17. 如图所示，已知灯重G，悬绳长AB=BC=2m，BD=lm。则悬绳所受拉力为（ ） A. 2 B. G C. 0.732G D. 2G 18. 刚体受到三个力而处于平衡时，若其中两个力的作用线相交于一点，则第三个力的作用线（ ） A. 必定交于同一点，但不一定共面 B. 不一定交于一点 C. 必定交于一点 D. 必通过该交点，三力作用线共面 19. “力”是物体之间相互的（ ） A. 机械运动 B. 机械作用 C. 冲击、摩擦 D. 上述各项 20. 下列说法正确的是（ ） A. 力在坐标轴上的投影是矢量 B. 一个力正交分解后是两个代数量 C. 力在坐标轴上的投影是代数量 D. 力不能正交分解 二、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 21. 简述力的三要素，并说明力的三要素对力的作用效果的影响。 22. 指出图中哪些构件是二力构件(未画出重力的物体,都不计自重)。 23. 一台卧式车床加工轴类零件时，工件受到向下的重力、卡盘对工件的夹紧力以及车刀对工件的切削力。说明这三种力的施力物体和受力物体，并指出它们分别属于接触力还是非接触力。 24. 某工件放置在水平工作台上，受到竖直向下的重力 。现用两个拉力共同起吊工件，其中拉力 竖直向上，大小为 ；拉力 竖直向上，大小为 。（1）计算两个拉力的合力大小，并判断合力方向。（2）计算工件所受合力大小，并判断工件的运动状态将如何改变。（3）若要使工件保持静止，应将 调整为多大？说明理由。 三、计算题（本大题共2小题，每题5分，共10分） 25. 如图所示，一个重为G的质点上固定着两根细绳，另外受到拉力F的作用，已知拉力F与水平面间的夹角为60º，要求两根细绳如图所示绷直，求拉力F的值。 26. 某车床刀架受到两共点力作用，其中水平向右的力为 ，竖直向上的力为 。（1）计算两力的合力大小。（2）计算合力与水平方向的夹角。（3）若要使刀架处于平衡状态，说明应施加的平衡力的大小和方向。 四、综合应用题（本大题共4小题，共30分） 27.（5分）某维修技师使用吊装装置起吊质量为 800 kg 的机床主轴箱。主轴箱静止悬挂时，两根吊索对称布置，每根吊索与竖直方向的夹角均为 ，取重力加速度 。（1）计算主轴箱所受重力的大小，以及每根吊索拉力的大小。（2）判断两根吊索拉力的合力与主轴箱重力是否为一对平衡力，并说明理由。（3）若将其中一根吊索的挂点向外移动，使两根吊索夹角增大，说明在主轴箱质量不变的条件下，每根吊索拉力将如何变化，并提出一项安全操作要求。 28.（5分）某机械加工车间使用吊装夹具转运一台设备部件。夹具连接点 O 同时受到部件竖直向下的重力 和导向绳水平向右的拉力 ，两力相互垂直，且作用于同一连接点。（1）计算连接点 O 所受合力的大小，并计算合力与水平方向的夹角。（2）若该夹具连接件的额定承载力为 ，仅按静载荷大小判断，该连接件是否满足承载要求？（3）为减小连接件承受的合力并使吊装受力更稳定，应如何调整导向绳的拉力？说明理由。 29.（10分）某车床加工长轴时，工件受刀具切削力作用。测得主切削力为 1200 N，方向沿工件轴线向左；径向切削力为 500 N，方向竖直向下。为分析夹具受力，将两力视为作用在同一点且相互垂直的力。（1）计算该点所受两个切削力的合力大小，并求合力与主切削力方向的夹角。（2）若夹具允许承受的最大合力为 1250 N，判断该夹具是否满足受力要求。（3）说明夹具设计时，为什么除考虑合力大小外，还应考虑力的方向和作用点。 30.（10分）某装配工人在安装减速器端盖时，使用长度为 0.30 m 的扳手拧紧螺栓。扳手端部受到 200 N 的力，该力与扳手手柄夹角为 。工艺要求螺栓拧紧力矩不小于 55 N·m，且操作时应避免对端盖施加明显侧向力。（1）计算该力对螺栓轴线产生的力矩，并判断是否达到工艺要求。（2）若保持力的大小和扳手长度不变，应将施力方向调整为与扳手手柄成多大角度，才能获得最大力矩？计算最大力矩。（3）根据力的作用效果，说明操作人员应如何施力，以减小端盖受侧向力导致变形的风险。 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 $