机械设计基础复习题

2014（上）机械设计基础复习题一、选择题：1直棒AB的A端用铰链固定于墙上，重心C处用细绳连在墙上D处，如图所示，则棒A端受到铰链作用力的方向是 （A）（A）沿棒通过A点 （B）通过A点竖直向上（C）过A点垂直于棒 （D）过A点水平方向2放在斜面上的小盒装有砂，恰好能沿斜面匀速下滑，然后把盒中的砂取出一些，则：（ABC）（A）斜面对小盒的支持力减小 （B）斜面对小盒摩擦力减小（C）小盒所受的合外力不变 （D）小盒将减速运动3关于摩擦力，有如下几种说法，其中错误的是（AC）（A）摩擦力总是阻碍物体间的相对运动（B）摩擦力与物体运动方向有时是一致的（C）摩擦力的方向与物体运动方向总是在同一直线上（D）摩擦力的方向总是与物体间相对运动或相对运动趋势的方向相反4一个物体静止在水平桌面上，下列说法中正确的是（AD）（A）桌面对物体的支持力与物体所受的重力是一对平衡力（B）物体对桌面的压力与桌面对物体的支持力是一对平衡力（C）物体对桌面的压力就是物体所受的重力（D）物体对桌面的压力大小等于物体所受的重力5关于合力与分力，下列说法正确的是（C）（A）合力的大小一定大于每个分力的大小（B）合力的大小至少大于其中的一个分力（C）合力的大小可以比两个分力都大，也可以比两个分力都小（D）合力不可能与其中的一个分力相等6重100N的物体，静止在粗糙水平面上，物体与水平面间的滑动摩擦系数为0.2，当物体受到一个大小为10N，方向水平向右的力作用时，水平面对物体的摩擦力大小和方向是（A）（A）10N，水平向左 （B）10N，水平向右（C）20N，水平向左 （D）20N，水平向右7如图所示，一个质量为m=2.0kg的物体，放在倾角为=30的斜面上而静止，若用竖直向上的力F=5N提物体，物体仍静止（g=10m/s2），则下列说法中，正确的是（BC）（A）斜面受到的压力减少5N（B）斜面受的压力减少量小于5N（C）物体受到的摩擦力减少2.5N（D）物体受的摩擦力减少量小于2.5N8若作用在A点的两个大小不等的力和，沿同一直线但方向相反。则其合力可以表示为（C）。A、； B、； C、。 9杆OA和物块M的重力均为P，杆与物块间有摩擦，物块与地面间光滑，当水平力F增大而物块仍然保持平衡时，则杆对物块M的正压力（ C ）A、 由小变大 B、 由大变小 C、 不变 D 、无法确定10“二力平衡公理”和“力的可传性原理”只适用于（D ）A、任何物体； B、固体； C、弹性体； D、刚体。11关于平面力系的主矢和主矩，以下表述中正确的是(D ). A、主矢的大小、方向与简化中心无关。B、主矩的大小、转向一定与简化中心的选择有关。C、当平面力系对某点的主矩为零时，该力系向任何一点简化结果为一合力。D、当平面力系对某点的主矩不为零时，该力系向任一点简化的结果均不可能为一合力。12下述不同力系分别作用于刚体，彼此等效的是（A ）（d表示两力作用线间的距离） A、(a)(b) B、(b)(c) C、(c)(d) D、(d)(a)13平面任意力系独立平衡方程的个数为（ C ）A、1个 B、2个 C、3个 D、6个PP14同一种材料制成的阶梯杆，欲使1=2，则两杆直经d1和d2的关系为（ B ）。A、d1=1.414d2 B、d1=0.704d2 C、d1=d2 D、d1=2d2 15 右端固定的悬臂梁，其M图如图，则在x =2m处（ A ）A. 既有集中力，又有集中力偶B. 既无集中力，也无集中力偶C. 只有集中力 D.只有集中力偶16图示结构中，AB杆将发生的变形为（ D ） A、弯曲变形； B、拉压变形；C、弯曲与压缩的组合变形 D、弯曲与拉伸的组合变形。Ca/2a/2PAB17图示简支梁，（ B ）对减小梁的弯曲变形效果最明显A、减小P B、减小L C、增大E D、增大I18矩形截面梁当横截面的高度增加一倍、宽度减小一半时，从正应力强度考虑，该梁的承载能力的变化为( B ) A.不变 B.增大一倍 C.减小一半 D.增大三倍19简支梁由铸铁制成，从梁的强度考虑截面形状合理者为( B )。 20矩形截面受纯弯曲作用的梁，横截面上的正应力分布规律是（D）21有A，B两杆，其材料、横截面积及所受的轴力相同，而LA=2LB，则LA与LB的关系是（B） ALA=LB BLA=2LB CLA=（1/2）LB22拉(压)杆的危险截面( B )是横截面积最小的截面。 A一定 B不一定 C一定不2330图示为榫头连接中，剪切面积是( D)，挤压面积是( F )。 A2al Bal C2bl Dbl E2ab Fab24在图示各轴中，仅产生扭转变形的轴是( a )25圆轴扭转时，同一圆周上的切应力大小( A )A全相同 B全不同 C部分相同26平面弯曲时，梁上的外力(或力偶)均作用在梁的( C )上。A轴线上 B纵向对称平面内 C轴面内27图示横截面上的应力分布图，其中属于直梁弯曲的是图( b )。28如图所示，用工字钢作简支梁，从提高弯曲强度考虑，图( b )是正确的。29若矩形截面梁的高度h和宽度b分别增大一倍，其抗弯截面系数将增大( C)。A2倍 B4倍 C8倍 D16倍30为保证机械的正常工作，工件应有足够的能力承受载荷作用，因此它应当满足 、 、 三方面要求。强度 柔度 刚度 稳定性 韧性31杆件变形的基本形式有：轴向拉伸与压缩、剪切、 扭转 和 弯曲 。轴向拉伸与压缩 剪切 挤压 扭转 弯曲 屈服 弯矩 剪力aa2FFaADCB32低碳钢的拉伸实验分：弹性阶段 、屈服阶段 、强化阶段和断裂阶段四个阶段。弹性阶段 疲劳阶段 屈服阶段 强化阶段 反弹阶段局部变形阶段 失效阶段 断裂阶段 33塑性材料的因强度不足引起的失效形式是 断裂 。屈服 弯曲 挤压 断裂34梁横截面上只有弯矩，没有剪力，因而只有 ，没有这种情况称为纯弯曲。应力 应变 正应力 切应力35选择C球的受力图为：（ A）35题图36题图36重量未知的物块M悬挂如图所示，AOBC为绳子，绳子绕过光滑定滑轮B、动滑轮O，C端挂一80N的重物。当平衡时，物块M的重量与距离y之间的关系是：( D) (A) (B) (C) (D) （A）（B）（D）（C）37图示简支梁，载荷按四种方式作用于梁上，试从内力方面考虑，选择最好的加载方式：（D）38平面平行力系独立平衡方程的数目（A）。A.2个 B.3个C.6个 D.1个39已知力F作用在直角折杆ABC的自由端C处，方向铅垂向下，如图所示。AB部分长度为l，BC部分长度为l/2，A端为固定端，则力F对图示x、y、z轴之矩的值分别为(C)A.Fl,Fl,Fl B.Fl,0,FlC.-Fl,0,-Fl D.Fl,0,040已知力P40kN，S20kN，物体与地面的静摩擦系数f=0.5，动摩擦系数f=0.4，则物体的摩擦力的大小为（B）。A.15kNB.12kNC.17.3kN D.041正应力计算公式=适用范围是( D ) A.材料的比例极限之内 B.材料的屈服极限之内C.材料的弹性极限之内 D.直杆的轴向拉伸与压缩42图示铆钉联接，铆钉的挤压应力jy是（B）。A.jy2P/(d2)B.jy=P/(2dt)C.jy=P/(2bt)D.jy=4P/(d2) 43、四种材料的应力应变图分别如图所示，材料的弹性模量E值最大者为( A )A. B. C. D.44圆形截面杆受扭如图所示，杆中的最大剪切应力为(C )A.B.C. D.45影响圆轴扭转角大小的因素是( B ) A.扭矩、材料、轴长 B.扭矩、轴长、抗扭刚度C.扭矩、材料、截面尺寸 D.扭矩、轴长、截面尺寸46下列结论正确的是（C）。A.杆件某截面上的内力是该截面上应力的代数和B.杆件某截面上的应力是该截面上内力的平均值C.应力是内力的集度D.内力必大于应力47力偶的三要素不包括（B）A.力偶矩的大小 B.两平行力的间距C.转向 D.作用面48下列哪种约束类型的约束力方向需要假设，而不能直接准确判断（D ）A.柔性约束 B.光滑面约束C.活动铰链约束 D.固定铰链约束49一根电线杆地上部分的重心距离地面为h，重为G。台风过后被风吹倾斜，偏离竖直方向30度，则该电线杆地面以下部分对地面以上部分的力偶为( B )A.0 B.Gh/2 C. Gh D.G50. 为使机构运动简图能够完全反映机构的运动特性,则运动简图相对于与实际机构的（D）应相同。A.构件数、运动副的类型及数目 B.构件的运动尺寸 C.机架和原动件D. A 和 B 和 C 51. 下面对机构虚约束的描述中，不正确的是（ D ）。 A.机构中对运动不起独立限制作用的重复约束称为虚约束，在计算机构自由度时应除去虚约束。 B.虚约束可提高构件的强度、刚度、平稳性和机构工作的可靠性等。C.虚约束应满足某些特殊的几何条件，否则虚约束会变成实约束而影响机构的正常运动。为此应规定相应的制造精度要求。虚约束还使机器的结构复杂，成本增加。 D.设计机器时，在满足使用要求的情况下，含有的虚约束越多越好。52. 有两个平面机构的自由度都等于1，现用一个带有两铰链的运动构件将它们串成一个平面机构，则其自由度等于 B 。A. 0 B. 1 C. 253. 原动件的自由度应为B。A. -1 B. +1 C. 054. 构件运动确定的条件是C。A. 自由度大于1 B. 自由度大于零 C. 自由度等于原动件数。二、是非题判断1任意两个力都可以简化为一个合力。（）2力偶可以从刚体的作用平面移到另一平行平面，而不改变它对刚体的作用效应。（）3平面一般力系的合力对作用面内任一点的矩，等于力系各力对同一点的矩的代数和。（）4如果作用在刚体上的力系的主矢等于零，即力多边形自行封闭，则此力系平衡。（）5作用与反作用力是一对等值、反向、共线的平衡力。（）6若作用在刚体上的三个力的作用线汇交于同一个点，则该刚体必处于平衡状态。（）7力沿坐标轴分解就是力向坐标轴投影。（）8力偶系的主矢为零。（）9若一平面力系对某点之主矩为零，且主矢亦为零，则该力系为一平衡力系。（）10力系向一点简化的理论依据是力的平移定理。（）11凡在两个力作用下的构件称为二力构件。 （ ）12力系的合力一定比各分力大。 （ ）13平行力系中心只与力系各力的大小和作用点有关，而与各力的方向无关。（）14平面力系如果平衡，该力系在任意选取的投影轴上投影的代数和必为零( )15平面任意力系向平面某点简化所得的主矢等于零就平衡。（ ）。16平面一般力系的合力对作用面内任一点的矩，等于力系各力对同一点的矩的代数和（ ）。17力偶对其作用面内任意点的力矩值恒等于此力偶的力偶矩，同时与力偶与矩心间的相对位置相关。 （ ）18只要接触面间有正压力存在，则必然会产生滑动摩擦力。（）。19梁的弯曲变形与材料无关。 （ ）20轴向拉(压)时，杆件的内力必与杆件的轴线重合。（ ）21使用截面法求得的杆件的轴力，与杆件截面积的大小无关。（ ）22构件的工作应力可以和其极限应力相等。（ ）23胡克定律表明：杆件的绝对变形总是与轴力成正比的。（ ）24安全系数一定要大于1。（ ）25构件受剪切时，剪力与剪切面是垂直的。（ ）26剪切和挤压总是同时产生的，构件强度只需按剪切强度校核就可以了。（ ）27剪切和挤压总是同时产生，所以剪切面和挤压面是同个面。（ ）28当挤压面为半圆柱面时，其计算挤压面积按该面的正投影面积计算。（ ）29扭转变形时横截面上的切应力一定垂直于截面半径。（ ） 30公式max=TWn仅适用于圆轴扭转。（ ） 31当圆轴传递的功率不变时，改变轴的转速，对轴的强度条件和刚度条件均有影响。 （ ）32无论梁的截面形状如何，只要截面面积相等，则抗弯截面系数就相等。（ ） 33图示矩形截面梁中，右图放置是正确的。（ ） 34若作用于物体上的两个力大小相等，指向相反，并作用于同一直线上，则物体必处于平衡状态。（）35作用于刚体上的力的三要素，是力的大小、方向和作用线。（）36力偶对任一点之矩等于其力偶矩，力偶中两个力对任一轴的投影代数和等于零。（）37作用于刚体上的力可以沿作用线移动到刚体内任意点，不改变其对刚体的作用。（ ）38伸长率、断面收缩率是衡量材料塑性的两个指标。（）39直杆在轴向拉力作用下，当应力不超过材料的比例极限时，应力与应变成正比。（）40重量相同的情况下，实心轴与空心轴比较，实心轴有较大的刚度。（）41将梁的支座离开梁的两端一小段距离，可提高弯曲强度。（）42传动轴的主动轮布置在中间的位置，从动轮布置在主动轮的两侧比较合理。（）43直径长度相同而材料不同的轴，在相同扭矩的作用下，其最大切应力相同。 （）44梁上受到集中力偶的位置，剪力将发生突变。 （）45若矩形截面的高度增加一倍，则截面的抗弯能力提高一倍； 若矩形截面的宽度增加一倍，则截面的抗弯能力提高一倍。 （）46当横截面上的弯矩为正值时，中性层以上受压应力中性层以下受拉应力。 （ ）47. 机构具有确定运动的条件是机构的自由度大于零。 （） 48. 转动副限制了构件的转动自由度。 （）49. 固定构件（机架）是机构不可缺少的组成部分。 （）50. 4个构件在一处铰接，则构成4个转动副。 （）51. 机构的运动不确定，就是指机构不能具有相对运动。 （） 52. 虚约束对机构的运动不起作用。 （）53凡两构件直接接触，而又相互联接的都叫运动副。 （）54运动副中，两构件联接形式有点、线和面三种。 （）55由于两构件间的接触形式不同，运动副分为低副和高副。 （ ）56点或线接触的运动副称为低副。 （）57面接触的运动副称为低副。 （）58任何构件的组合均可构成机构。 （ ）三、填空题1、平面汇交力系平衡的几何条件是( 力多边形自行封闭 )。2、力偶的三要素是( 大小 )、( 方向) 和 (作用点 )。3、平面力系二矩式平衡方程的附加条件是( 两矩心的连线不能与各力的作用线平行 )。4、静力学四大公理中只适用于刚体的公理是( 二力平衡公理 )。5、作用在刚体上的两个力偶的等效条件是(作用在同一平面内、转向相同、力偶矩大小相等)。6、作用在刚体上的三个力使刚体处于平衡状态，则这三个力必然(汇交于一点)。7、力偶对任意点之矩等于力偶矩，力偶没有合力，力偶只能用 力偶 来平衡。力偶中的两个力在任一坐标轴上的投影的代数和等于 零 。 8、我们把构件抵抗破坏的能力称为强度 ；把构件抵抗变形的能力称为 刚度 。 9、已知一等直杆如右图所示，横截面面积为，许用应力，此杆强度为 10、低碳钢的-曲线如图，则：材料的弹性模量E204GPa，材料的屈服点s240 Mpa，材料的抗拉强度b 410 Mpa 11、构件在外力作用下，内力在截面上分布的 集度 称为应力。轴向拉、压时，由于应力与横截面 垂直 ，故称为 拉应力 。13、试验证明：在杆内应力不超过某一限度时，杆的轴向变形与轴力 和 杆长 成正比，而与杆的 横截面面积 成反比。 14、构件工作时，由 外载荷 引起的应力称为工作应力。为保证构件能够正常工作 ，必须使工作应力在 许用应力 以下。15、构件在剪切时的受力特点是构件受到一对 大小相等 、方向相反、作用线平行且相距 很近 的外力。变形特点是在这两力作用线间的截面发生相对 错移 。16、当切应力不超过材料的剪切比例极限时， 切应力 与 切应变 成正比，数学表达式为 。17、圆轴扭转变形时，受到的载荷是 外力偶 ，其作用平面与轴的轴线 垂直 ，圆轴扭转时的内力称为 扭矩 。18、根据约束特点对支座简化，梁可分为 简支梁 、 外伸梁 和 悬臂梁 三类。 19、扭转变形的大小，可以用两个横截面间绕轴线的转角来度量，称为扭转角，单位是 弧度 。20、梁弯曲时，横截面上的内力一般包括 剪力 和 弯矩 两个分量，其中对梁的强度影响较大的是 弯矩 。若截面上只有 弯矩 则称为纯弯曲。21、梁弯曲变形时，梁横截面上有 正压力 存在，其大小与该点到 中性轴 的距离成正比。22、平面汇交力系平衡的必要与充分条件是：力系中所有力在任意两个坐标轴上投影的代数和均为零。23、不为零的力F对x轴的力矩为零的条件是 力F的作用线与X轴平行_或者_与X轴相交 。24材料力学求解杆件的内力时一般采用_截面 法。25材料力学对变形固体作出的基本假设是：_均匀连续性假设_、_各向同性假设_和弹性小变形条件_。26、构件在受力时应满足_强度_、_刚度_、_稳定性_三方面的的要求。27、当应力不超过材料的_弹性_极限，横向线应变与轴向线应变之比的绝对值是一常数。28、Wn=Ip/R, Wn称为_抗扭截面系数_，Ip称为_极惯性矩_。29、梁弯曲时，各横截面是绕其 中性轴 发生相对转动的。30、一般称EA为_抗拉压刚度_;GIp为_抗扭刚度_，在其他条件相同的情况下，其数值越大则杆件变形_越小_（越小/大）。32、两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为 高 副，它产 1 个约束，而保留 2个自由度。33、机构具有确定相对运动的条件是原动件数等于 机构的自由度。34、机构中的复合铰链是指两个以上构件组成更多共轴线的转动副；局部自由度是指 机构中不影响输出与输入运动关系的构件独立运动自由度；虚约束是指在机构中与其他约束重复而不起限制运动作用的约束。35、运动副是指能使两构件之间既保持 直接 接触。而又能产生一定形式相对运动的 连接 。36、由于组成运动副中两构件之间的 接触 形式不同，运动副分为高副和低副。37、运动副的两构件之间，接触形式有 点 接触， 线 接触和 面 接触三种。38房门的开关运动，是 转动 副在接触处所允许的相对转动。39、抽屉的拉出或推进运动，是 移动 副在接触处所允许的相对移动。40、机器或机构，都是由 构件 组合而成的。41、组成机构、并且相互间能作 相互运动 的物体，叫做构件。42、从运动的角度看，机构的主要功用在于 传递 运动或 改变 运动的形式。43、构件是机器的 运动 单元。零件是机器的 制造 单元。44、在平面机构中若引入一个高副将引入_1_个约束，而引入一个低副将引入_2_个约束，构件数、约束数与机构自由度的关系是F=3n-2PL-PH。45、计算平面机构自由度的公式为=3n-2PL-PH，应用此公式时应注意判断：A.复合铰链，B.局部自由度，C.虚约束。46.、机构运动简图是说明机构各构件间相对运动关系的简单图形。四、综合题；1 重500N的木箱放在水平地面上，木箱与地面间的最大静摩擦力为210N，木箱从原地移动后只要施加200N的水平推力，就可使木箱做匀速直线运动，求：（1）要使木箱从原地移动至少要施加多大水平推力？（2）木箱与地面间的滑动摩擦因数。解（1）要推动，F大于最大静摩擦力，F至少为210N（2）匀速F=f=200N，f=N=G,=0.42一轻绳跨过两个等高的轻定滑轮（不计大小和摩擦），两端分别挂上质量为m1=4千克和m2=2千克的物