考点21 结构与力 复习讲义
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文档简介
考点21结构与力
一、考点要求
考试内容 考试要求
结构的受力 受力基本形式 结构的类型 c a
二、考点梳理
结构受力（以受力分析为核心，结合应力、内力等。解题思路：活用排除法，从最好分析的力做起）
1．结构的概念
（1）结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。
从力学角度来说，结构是指可承受一定力的架构形态，它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。
（2）构件：一个较复杂的结构由许多不同的部分组成，这些组成部分通常称为构件。
2．结构的受力
（1）构件的基本受力形式：拉力、压力、剪切力、扭转力、弯曲力。
受力形式 概念
拉力 物体所承受的拉拽力
压力 挤压物体的力
剪切力 两个距离很近，大小相等，方向相反，且作用于同一物体上的平行力
扭转力 反方向向物体两端均匀施力，使物体发生扭转形变的力
弯曲力 作用于物体，使它产生弯曲的力
（2）构件受力图
受拉受压受剪切受弯曲1受弯曲2 受扭转
（3）内力与应力
①当一个结构受到外力作用时，内部各质点之间的相互作用会发生改变，产生一种抵抗的力，称为内力。内力反映了材料抵抗被外力破坏的能力。
②应力是指构件单位横截面积上所产生的内力。
3．结构的类型
从力学架构与形态方面考虑，通常将结构分为实体结构、框架结构和壳体结构等基本类型。
结构的类型 概念 受力特点 举例
实体结构 结构体本身是实心的结构 外力分布在整个体积中 实心墙、大坝
框架结构 结构体由细长的构件组成的结构 支撑空间而不充满空间，能承受垂直和水平荷载 铁架塔、建筑用脚手架
壳体结构 结构体是层状的结构 外力作用在结构体的表面上 贝壳、头盔、水立方
考点专练
1.（2022.01丽水高二期末）如图所示的压紧机构，在力F的作用下，驱动杆通过连杆和摆杆将工件压紧。压紧时，连杆、摆杆、销轴的主要受力形式是（ ）
A.连杆2受压、摆杆受弯曲、销轴受扭转
B.连杆2受拉、摆杆受压、销轴受剪切
C.连杆1受拉、摆杆受弯曲、销轴受剪切
D.连杆1受拉、摆杆受弯曲、销轴受扭转
2.（2022.06浙南高二期末联盟 ）如图所示为棘轮转动结构，其中电机、滑轨和棘轮的支撑结构未画出。在电机的带动下，滑块在滑轨上左右移动，棘爪通过弹簧与棘轮可靠接触并驱动棘轮顺时针转动。滑块向右运动时，主动曲柄、连杆、棘爪、弹簧的主要受力形式是（ ）
A.主动曲柄受拉、连杆受压、棘爪受弯曲和受压、弹簧受拉
B.主动曲柄受拉、连杆受拉、棘爪受弯曲、弹簧受压
C.主动曲柄受弯曲、连杆受压、棘爪受弯曲、弹簧受压
D.主动曲柄受弯曲、连杆受压、棘爪受弯曲和受压、弹簧受拉
3.(2022.06衢州市高二期末)如图a所示为一款多功能床，床板开合装置如图b所示。手动掀起床板到某角度后松手，在气杆作用下床板能保持在该角度。合上床板可视为受外力F作用，此时开合装置所受外力可视为F(如图c所示)，则气杆与连杆的主要受力形式为（ ）
A.气杆受压，连杆受拉
B.气杆受压，连杆受压
C.气杆受拉，连杆受压
D气杆受拉，连杆受拉
4.(2021.12高二精诚联盟)如图所示是转轴减速装置，立柱固定在滑槽中部，滑块1在立柱上可以升降，摆杆下端安装滚轮，两侧的摆杆下端转轴处再用弹簧连接。将滑块2按图示方向推进时，两侧摆杆上端安装的阻尼材料逐渐压紧转轴以达到减速的目的。当滑块2到达最右侧时，以下说法正确的是( )
A.弹簧受拉，摆杆受压，销轴受扭转
B.弹簧受拉，摆杆受弯曲，销轴受剪切
弹簧受压，摆杆受压，销轴受扭转
D.弹簧受压，摆杆受弯曲，销轴受剪切
5.(2022.06温州十校高二期末联考)如图所示是一种飞球调速器，当蒸汽机速度过快时，皮带轮高速转动，重球会偏离转轴，再通过杆1杆-5的带动作用，进气阀门开度减小，导致进气量减少，使得蒸汽机速度下降。皮带轮高速转动时，下列分析合理的是（ ）
A.皮带轮与转轴之间、杆5与阀门之间都是铰连接
B.转轴主要受扭转和受压，杆1主要受弯曲和受拉
C.杆2主要受压，杆3主要受弯曲
D.杆4主要受拉，杆5主要受拉
6.(2022.02高三百校联考)如图所示为一斜曲柄摇杆机构，构件1, 2, 3和4被固定(不能转动和移动)，将力作用到手柄时，手柄可带动摇臂，从而驱动曲柄转动，四条立柱受曲柄作用后可带动上下转盘和轴形成转动。下列关于该机构的说法中正确的是（ ）
A.施力后，轴可实现360°转动
B摇臂与销轴间为铰连接，上转盘和轴为刚连接
C工作过程中，立柱只受压
D.工作过程中，摇臂受弯曲和扭转
7.( 2022.02名校协作体 )如图所示为颗式碎矿机简易工作原理图，电机带动偏心轮逆时针转动，通过连杆、推力杆1、推力杆2使动颚作往复运动，从而达到碎石的目的。在图示状态时，关于各构件的连接及主要受力形式的分析中正确的是（ ）
A.电机与偏心轮，连杆与推力杆1、推力杆2之间均为铰连接
B.连杆受压、推力杆1受压、动颚悬挂轴受扭转、动颚受压
C.连杆受压、推力杆1受压、动颚悬挂轴受剪切、动颚受弯曲
D.连杆受拉、推力杆1受压、动颚悬挂轴受剪切、动颚受弯曲
8.(2022.02浙江十校联考 )如图所示机构，凸轮转动带动重物在导轨1、导轨2上下往复运动(导轨上、下两端均固定，图中未画出)，图甲、图乙分别为工件下落时状态及顶起时状态。下列关于各构件间的连接方式及重物被顶起时各构件的主要受力形式分析正确的是( )
A.活动杆与重物铰连接，活动杆受弯曲、导轨受弯曲、固定轴2受剪切
B.活动杆与重物铰连接，活动杆受弯曲、导轨受压、固定轴2受弯曲
C.活动杆与重物刚连接，活动杆受拉、导轨受压、固定轴2受剪切
D.活动杆与重物刚连接，活动杆受拉、导轨受拉、固定轴2受弯曲
9(2022.03超级全能生).如图所示的压力机构，手柄受到力F作用时，下列说法中正确的是（ ）
A.手柄受弯曲，构件1受压，构件2受压，销轴受扭转
B.手柄受弯曲，构件1受压，构件2受拉，销轴受剪切受扭转
C.手柄受拉，构件1受弯曲，构件2受压，销轴受扭转
D.手柄受弯曲，构件1受弯曲，构件2受压，销轴受剪切受扭转
10.( 2022.04稽阳联考 )如图所示为一款可自动复位的夹紧机构。将拉杆往右拉，弹簧压缩，通过连杆带动夹臂往中间转动，夹紧物体。松开拉杆，弹簧复位，夹臂展开。拉杆向右运动时，下列分析中正确的是（ ）
A.连杆1受压，连杆2受拉，弹簧受压，销钉受剪切
B.连杆1受拉，连杆2受拉，夹臂受弯曲
C.连杆1受压，连杆2受压，弹簧受压，销钉受剪切
D.连杆1受拉，连杆2受压，夹臂受弯曲
11.(2022.04嘉兴二模)如图所示是某夹紧机构的示意图。在力F的作用下，手柄通过连杆1, L型连杆、连杆2、摆杆和夹持手将工件夹紧。工件被夹紧后，下列受力分析正确的是（ ）
A.连杆1受拉，连杆2受压，摆杆受拉，工件受压
B.连杆1受压，连杆2受拉，摆杆受弯曲，工件受剪切
C.连杆1受拉，连杆2受拉，摆杆受弯曲，工件受压
D.连杆1受压，连杆2受压，摆杆受压，工件受剪切
12.(2022.05金丽衢十二校联考)如图所示的夹紧机构，在力F的作用下，夹臂能将工件夹紧。夹紧时，下列分析不正确的是（ ）
A.夹臂一定受弯曲
B.连接轴一定受剪切
C.连杆1一定受拉
D.连杆2一定受拉
13.（2022.05柯桥区二模）如图所示的连杆机构，在摆杆顺时针转动的驱动下，滑块沿着滑槽往复运动。如图所示，摆杆与连杆1在同一直线上，此后滑块向下运动，在滑块向下运动过程中摆杆、连杆1和连杆3的主要受力形式是( )
A.摆杆受拉、连杆1受拉、连杆3受压
B.摆杆受弯曲、连杆1受拉、连杆3受压
C.摆杆受弯曲、连杆1受弯曲、连杆3受压
D.摆杆受弯曲、连杆1受弯曲、连杆3受拉
14.(2022.05强基联盟) 如图所示是一款夹持装置示意图，顺时针转动手柄，可以将夹持手之间的物体夹紧。以下说法正确的是（ ）
A.图中A, B处与螺杆之间都是铰连接
B.顺时针转动手柄，A, B之间距离会增大
C.物体被夹紧时，可调拉杆受弯曲
D.物体被夹紧时，A, B之间螺杆受拉
15.( 2022.05山水联盟 )如图所示运动机构，电动机带动销轴2转动，连杆1带动滑块左右移动，各构件自重不计。下列说法正确的是（ ）
A.销轴1受剪切，销轴2受扭转，销轴3受剪切，连杆1受弯曲
B.销轴1受剪切，销轴2受扭转，销轴3受弯曲，连杆1受弯曲
C.销轴1受扭转，销轴2受压，销轴3受剪切，连杆1受扭转
D.销轴1受扭转，销轴2受压，销轴3受压，连杆1受压
16.(2022.05镇海中学仿真)如图所示为一交通标志杆设计图，ABLE几个连接处均为销轴，D和F处均连接钢索。若杆自重忽略不计，主要荷载为交通标志牌重量及其配重和风荷载，下列说法中错误的是( )
A.钢索均受拉，BE杆受压
B.销轴A受剪切，CF杆受拉
C. AD杆可能受弯曲和受扭转
D.为保证稳定，W处的配重应大些
17.(2022.05嵊州适应考)如图所示为机械夹持机构，驱动杆在F力的作用下，通过各连杆传动，夹持板将物品夹紧。夹紧物品时各连杆的受力形式是( )
A.连杆1受压、连杆2受弯曲、连杆3受拉、连杆4受拉
B.连杆1受压、连杆2受弯曲、连杆3受压、连杆4受拉
C.连杆1受拉、连杆2受弯曲、连杆3受压、连杆4受压
D.连杆1受压、连杆2受弯曲、连杆3受拉、连杆4受压
四、参考答案
1-5：CDABB
6-10:DCADC
11-17:CDDBABB
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一、考点要求
考试内容 考试要求
结构的受力 受力基本形式 结构的类型 c a
二、考点梳理
结构受力（以受力分析为核心，结合应力、内力等。解题思路：活用排除法，从最好分析的力做起）
1．结构的概念
（1）结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。
从力学角度来说，结构是指可承受一定力的架构形态，它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。
（2）构件：一个较复杂的结构由许多不同的部分组成，这些组成部分通常称为构件。
2．结构的受力
（1）构件的基本受力形式：拉力、压力、剪切力、扭转力、弯曲力。
受力形式 概念
拉力 物体所承受的拉拽力
压力 挤压物体的力
剪切力 两个距离很近，大小相等，方向相反，且作用于同一物体上的平行力
扭转力 反方向向物体两端均匀施力，使物体发生扭转形变的力
弯曲力 作用于物体，使它产生弯曲的力
（2）构件受力图
受拉受压受剪切受弯曲1受弯曲2 受扭转
（3）内力与应力
①当一个结构受到外力作用时，内部各质点之间的相互作用会发生改变，产生一种抵抗的力，称为内力。内力反映了材料抵抗被外力破坏的能力。
②应力是指构件单位横截面积上所产生的内力。
3．结构的类型
从力学架构与形态方面考虑，通常将结构分为实体结构、框架结构和壳体结构等基本类型。
结构的类型 概念 受力特点 举例
实体结构 结构体本身是实心的结构 外力分布在整个体积中 实心墙、大坝
框架结构 结构体由细长的构件组成的结构 支撑空间而不充满空间，能承受垂直和水平荷载 铁架塔、建筑用脚手架
壳体结构 结构体是层状的结构 外力作用在结构体的表面上 贝壳、头盔、水立方
考点专练
1.（2022.01丽水高二期末）如图所示的压紧机构，在力F的作用下，驱动杆通过连杆和摆杆将工件压紧。压紧时，连杆、摆杆、销轴的主要受力形式是（ ）
A.连杆2受压、摆杆受弯曲、销轴受扭转
B.连杆2受拉、摆杆受压、销轴受剪切
C.连杆1受拉、摆杆受弯曲、销轴受剪切
D.连杆1受拉、摆杆受弯曲、销轴受扭转
2.（2022.06浙南高二期末联盟 ）如图所示为棘轮转动结构，其中电机、滑轨和棘轮的支撑结构未画出。在电机的带动下，滑块在滑轨上左右移动，棘爪通过弹簧与棘轮可靠接触并驱动棘轮顺时针转动。滑块向右运动时，主动曲柄、连杆、棘爪、弹簧的主要受力形式是（ ）
A.主动曲柄受拉、连杆受压、棘爪受弯曲和受压、弹簧受拉
B.主动曲柄受拉、连杆受拉、棘爪受弯曲、弹簧受压
C.主动曲柄受弯曲、连杆受压、棘爪受弯曲、弹簧受压
D.主动曲柄受弯曲、连杆受压、棘爪受弯曲和受压、弹簧受拉
3.(2022.06衢州市高二期末)如图a所示为一款多功能床，床板开合装置如图b所示。手动掀起床板到某角度后松手，在气杆作用下床板能保持在该角度。合上床板可视为受外力F作用，此时开合装置所受外力可视为F(如图c所示)，则气杆与连杆的主要受力形式为（ ）
A.气杆受压，连杆受拉
B.气杆受压，连杆受压
C.气杆受拉，连杆受压
D气杆受拉，连杆受拉
4.(2021.12高二精诚联盟)如图所示是转轴减速装置，立柱固定在滑槽中部，滑块1在立柱上可以升降，摆杆下端安装滚轮，两侧的摆杆下端转轴处再用弹簧连接。将滑块2按图示方向推进时，两侧摆杆上端安装的阻尼材料逐渐压紧转轴以达到减速的目的。当滑块2到达最右侧时，以下说法正确的是( )
A.弹簧受拉，摆杆受压，销轴受扭转
B.弹簧受拉，摆杆受弯曲，销轴受剪切
弹簧受压，摆杆受压，销轴受扭转
D.弹簧受压，摆杆受弯曲，销轴受剪切
5.(2022.06温州十校高二期末联考)如图所示是一种飞球调速器，当蒸汽机速度过快时，皮带轮高速转动，重球会偏离转轴，再通过杆1杆-5的带动作用，进气阀门开度减小，导致进气量减少，使得蒸汽机速度下降。皮带轮高速转动时，下列分析合理的是（ ）
A.皮带轮与转轴之间、杆5与阀门之间都是铰连接
B.转轴主要受扭转和受压，杆1主要受弯曲和受拉
C.杆2主要受压，杆3主要受弯曲
D.杆4主要受拉，杆5主要受拉
6.(2022.02高三百校联考)如图所示为一斜曲柄摇杆机构，构件1, 2, 3和4被固定(不能转动和移动)，将力作用到手柄时，手柄可带动摇臂，从而驱动曲柄转动，四条立柱受曲柄作用后可带动上下转盘和轴形成转动。下列关于该机构的说法中正确的是（ ）
A.施力后，轴可实现360°转动
B摇臂与销轴间为铰连接，上转盘和轴为刚连接
C工作过程中，立柱只受压
D.工作过程中，摇臂受弯曲和扭转
7.( 2022.02名校协作体 )如图所示为颗式碎矿机简易工作原理图，电机带动偏心轮逆时针转动，通过连杆、推力杆1、推力杆2使动颚作往复运动，从而达到碎石的目的。在图示状态时，关于各构件的连接及主要受力形式的分析中正确的是（ ）
A.电机与偏心轮，连杆与推力杆1、推力杆2之间均为铰连接
B.连杆受压、推力杆1受压、动颚悬挂轴受扭转、动颚受压
C.连杆受压、推力杆1受压、动颚悬挂轴受剪切、动颚受弯曲
D.连杆受拉、推力杆1受压、动颚悬挂轴受剪切、动颚受弯曲
8.(2022.02浙江十校联考 )如图所示机构，凸轮转动带动重物在导轨1、导轨2上下往复运动(导轨上、下两端均固定，图中未画出)，图甲、图乙分别为工件下落时状态及顶起时状态。下列关于各构件间的连接方式及重物被顶起时各构件的主要受力形式分析正确的是( )
A.活动杆与重物铰连接，活动杆受弯曲、导轨受弯曲、固定轴2受剪切
B.活动杆与重物铰连接，活动杆受弯曲、导轨受压、固定轴2受弯曲
C.活动杆与重物刚连接，活动杆受拉、导轨受压、固定轴2受剪切
D.活动杆与重物刚连接，活动杆受拉、导轨受拉、固定轴2受弯曲
9(2022.03超级全能生).如图所示的压力机构，手柄受到力F作用时，下列说法中正确的是（ ）
A.手柄受弯曲，构件1受压，构件2受压，销轴受扭转
B.手柄受弯曲，构件1受压，构件2受拉，销轴受剪切受扭转
C.手柄受拉，构件1受弯曲，构件2受压，销轴受扭转
D.手柄受弯曲，构件1受弯曲，构件2受压，销轴受剪切受扭转
10.( 2022.04稽阳联考 )如图所示为一款可自动复位的夹紧机构。将拉杆往右拉，弹簧压缩，通过连杆带动夹臂往中间转动，夹紧物体。松开拉杆，弹簧复位，夹臂展开。拉杆向右运动时，下列分析中正确的是（ ）
A.连杆1受压，连杆2受拉，弹簧受压，销钉受剪切
B.连杆1受拉，连杆2受拉，夹臂受弯曲
C.连杆1受压，连杆2受压，弹簧受压，销钉受剪切
D.连杆1受拉，连杆2受压，夹臂受弯曲
11.(2022.04嘉兴二模)如图所示是某夹紧机构的示意图。在力F的作用下，手柄通过连杆1, L型连杆、连杆2、摆杆和夹持手将工件夹紧。工件被夹紧后，下列受力分析正确的是（ ）
A.连杆1受拉，连杆2受压，摆杆受拉，工件受压
B.连杆1受压，连杆2受拉，摆杆受弯曲，工件受剪切
C.连杆1受拉，连杆2受拉，摆杆受弯曲，工件受压
D.连杆1受压，连杆2受压，摆杆受压，工件受剪切
12.(2022.05金丽衢十二校联考)如图所示的夹紧机构，在力F的作用下，夹臂能将工件夹紧。夹紧时，下列分析不正确的是（ ）
A.夹臂一定受弯曲
B.连接轴一定受剪切
C.连杆1一定受拉
D.连杆2一定受拉
13.（2022.05柯桥区二模）如图所示的连杆机构，在摆杆顺时针转动的驱动下，滑块沿着滑槽往复运动。如图所示，摆杆与连杆1在同一直线上，此后滑块向下运动，在滑块向下运动过程中摆杆、连杆1和连杆3的主要受力形式是( )
A.摆杆受拉、连杆1受拉、连杆3受压
B.摆杆受弯曲、连杆1受拉、连杆3受压
C.摆杆受弯曲、连杆1受弯曲、连杆3受压
D.摆杆受弯曲、连杆1受弯曲、连杆3受拉
14.(2022.05强基联盟) 如图所示是一款夹持装置示意图，顺时针转动手柄，可以将夹持手之间的物体夹紧。以下说法正确的是（ ）
A.图中A, B处与螺杆之间都是铰连接
B.顺时针转动手柄，A, B之间距离会增大
C.物体被夹紧时，可调拉杆受弯曲
D.物体被夹紧时，A, B之间螺杆受拉
15.( 2022.05山水联盟 )如图所示运动机构，电动机带动销轴2转动，连杆1带动滑块左右移动，各构件自重不计。下列说法正确的是（ ）
A.销轴1受剪切，销轴2受扭转，销轴3受剪切，连杆1受弯曲
B.销轴1受剪切，销轴2受扭转，销轴3受弯曲，连杆1受弯曲
C.销轴1受扭转，销轴2受压，销轴3受剪切，连杆1受扭转
D.销轴1受扭转，销轴2受压，销轴3受压，连杆1受压
16.(2022.05镇海中学仿真)如图所示为一交通标志杆设计图，ABLE几个连接处均为销轴，D和F处均连接钢索。若杆自重忽略不计，主要荷载为交通标志牌重量及其配重和风荷载，下列说法中错误的是( )
A.钢索均受拉，BE杆受压
B.销轴A受剪切，CF杆受拉
C. AD杆可能受弯曲和受扭转
D.为保证稳定，W处的配重应大些
17.(2022.05嵊州适应考)如图所示为机械夹持机构，驱动杆在F力的作用下，通过各连杆传动，夹持板将物品夹紧。夹紧物品时各连杆的受力形式是( )
A.连杆1受压、连杆2受弯曲、连杆3受拉、连杆4受拉
B.连杆1受压、连杆2受弯曲、连杆3受压、连杆4受拉
C.连杆1受拉、连杆2受弯曲、连杆3受压、连杆4受压
D.连杆1受压、连杆2受弯曲、连杆3受拉、连杆4受压
四、参考答案
1-5：CDABB
6-10:DCADC
11-17:CDDBABB
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