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2025年中职机械（强度计算实操）试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题，共30分）
答题要求：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共10题，每题3分)
1. 材料的强度指标主要包括（ ）
A. 弹性模量和泊松比
B. 屈服强度和抗拉强度
C. 延伸率和断面收缩率
D. 硬度和冲击韧性
2. 对于塑性材料，其许用应力[σ]与屈服极限σs的关系为（ ）
A. [σ]=σs
B. [σ]=σs/n（n为安全系数）
C. [σ]>σs
D. [σ]<σs
3. 梁的弯曲正应力计算公式σ=My/Iz中，y表示（ ）
A. 梁的截面高度
B. 中性轴到计算点的距离
C. 梁的跨度
D. 梁的宽度
4. 圆轴扭转时，横截面上的切应力分布规律是（ ）
A. 均匀分布
B. 线性分布，圆心处为零
C. 抛物线分布
D. 与半径成正比分布
5. 低碳钢拉伸试验的应力-应变曲线中，屈服阶段的特点是（ ）
A. 应力基本不变，应变迅速增加
B. 应力和应变都迅速增加
C. 应力增加，应变减小
D. 应力和应变都减小
6. 对于受轴向拉伸的杆件，其斜截面上的应力与正应力和切应力的关系是（ ）
A. 斜截面上只有正应力
B. 斜截面上只有切应力
C. 斜截面上既有正应力又有切应力
D. 斜截面上正应力和切应力都为零
7. 两杆长度相同，轴向拉力相同，横截面面积不同，关于两杆的应力和变形，下列说法正确的是（ ）
A. 应力相同，变形相同
B. 应力不同，变形相同
C. 应力相同，变形不同
D. 应力不同，变形不同
8. 矩形截面梁发生弯曲变形时，横截面上的中性轴位置（ ）
A. 通过截面形心且平行于截面宽度方向
B. 通过截面形心且平行于截面高度方向
C. 通过截面形心且与截面宽度和高度方向都不平行
D. 不通过截面形心
9. 材料的硬度是指材料抵抗（ ）的能力。
A. 弹性变形
B. 塑性变形
C. 断裂
D. 磨损
10. 对于静应力下的塑性材料，其失效形式通常是（ ）
A. 断裂
B. 屈服
C. 疲劳破坏
D. 脆性破坏

第II卷（非选择题，共70分）

二、填空题（每空2分，共20分）
1. 构件在外力作用下抵抗破坏的能力称为______。
2. 材料力学中，杆件的基本变形形式有轴向拉伸与压缩、______、扭转和弯曲。
3. 拉（压）杆的强度条件是______≤[σ]。
4. 圆轴扭转时，其强度条件是______≤[τ]。
5. 梁弯曲时的最大正应力发生在______处。
6. 材料的延伸率和断面收缩率反映了材料的______性能。
7. 低碳钢拉伸试验的四个阶段依次为弹性阶段、______、强化阶段和颈缩阶段。
8. 对于等截面直梁，其弯曲变形的基本公式为______。
9. 材料的弹性模量E反映了材料抵抗______的能力。
10. 构件的刚度是指构件在外力作用下抵抗______的能力。

三、判断题（每题2分，共10分）
1. 构件的强度越高，其承载能力就越强。（ ）
2. 只要构件满足强度条件，就不会发生破坏。（ )
3. 梁弯曲时，中性轴上各点的正应力为零。（ ）
4. 圆轴扭转时，扭矩越大，切应力越大。（ ）
5. 材料的许用应力只与材料的性质有关，与构件的工作条件无关。（ ）

四、简答题（每题10分，共20分）
材料：有一圆形截面的轴，在工作时承受扭矩作用。
1. 简述圆轴扭转时横截面上切应力的分布规律，并说明如何计算最大切应力。
2. 若要提高该轴的抗扭强度，可采取哪些措施？

五、计算题（每题10分，共20分）
材料：一矩形截面梁，跨度为L = 4m，承受均布载荷q = 10kN/m作用。梁的截面宽度b =
1. 求梁跨中截面的最大弯矩。
2. 若梁的许用应力[σ]=160MPa，试确定梁截面的最小高度h。

答案：
一、1. B 2. B 3. B 4. B 5. A 6. C 7. C 8. A 9. B 10. B
二、1. 强度 2. 剪切 3. σmax 4. τmax 5. 离中性轴最远 6. 塑性 7. 屈服阶段 8. y''=-M(x)/EI 9. 弹性变形 10. 变形
三、1. √ 2. × 3. √ 4. √ 5. ×
四、1. 圆轴扭转时，横截面上的切应力分布规律是沿半径线性分布，圆心处切应力为零，圆周处切应力最大。最大切应力计算公式为τmax=T/Wt，其中T为扭矩，Wt为抗扭截面系数。
2. 提高该轴抗扭强度的措施有：增大轴的直径，合理选择材料提高其抗剪强度，优化轴的结构减少应力集中等。
五、1. 梁跨中截面的最大弯矩Mmax=1/8qL²=1/8×10×4² = 20kN·m。
2. 由弯曲正应力强度条件σmax =Mmax/(bh²/6)≤[σ]，可得h≥√(6Mmax/[σ]b)=√(6×20×
10³/(160×10⁶×0.1)) = 0.274m = 274mm，所以梁截面的最小高度h为274mm。