力矩试题及答案

力矩试题及答案

一、说明本试题及答案旨在帮助学习者巩固力矩相关知识，涵盖基础概念、计算方法及工程应用场景，题型包括单选题、多选题、判断题和简答题，适合学生复习或工程技术人员参考题目难度由浅入深，注重理论与实践结合，答案附后供对照学习

二、试题部分

（一）单选题（共30题，每题1分，共30分）使物体产生转动效果的物理量是（）A.力B.力矩C.功D.动能力臂是指从哪个点到力的作用线的垂直距离（）A.支点B.物体重心C.力的作用点D.地面力矩的国际单位是（）A.N B.J C.Pa D.N·m一力F=10N作用于杠杆上，力臂L=

0.5m，则该力对支点的力矩大小为（）A.5N B.5N·m C.20N D.20N·m下列哪种情况下，力对支点的力矩会增大（）A.力的作用点远离支点，力的大小不变B.力的方向与力臂垂直C.力的作用点靠近支点，力的大小不变D.力的作用点不变，力的大小减小物体处于转动平衡状态时，所受合力矩应满足（）A.合力矩为正B.合力矩为负C.合力矩为零D.合力矩最大力矩的方向由（）第1页共10页A.力的方向决定B.力臂的方向决定C.右手定则确定D.物体转动方向决定一物体绕固定支点转动，若受到两个力F₁=8N和F₂=12N的作用，F₁的力臂L₁=

0.3m，F₂的力臂L₂=

0.2m，且两力使物体转动方向相反，则合力矩大小为（）A.

2.4N·m B.

0.6N·m C.

3.6N·m D.

1.2N·m下列关于力偶的说法中，正确的是（）A.力偶的合力矩为零B.力偶只能使物体转动C.力偶的两个力大小相等、方向相反D.以上都对转动惯量I的国际单位是（）A.kg B.kg·m C.kg·m²D.N·m根据转动定律M=Iα，当力矩M不变时，转动惯量I增大，角加速度α会（）A.增大B.减小C.不变D.无法确定工程中分析机械臂末端受力时，常需计算（）A.合力B.合力矩C.力的作用点D.转动惯量一均匀杆绕中点转动，若将杆的一端质量加倍，其他条件不变，则转动惯量变为原来的（）A.1倍B.

1.5倍C.2倍D.无法计算力对某点的力矩为零，说明该力（）A.对该点没有作用效果B.力的大小为零C.力的作用线通过该点D.力臂为零下列哪种情况会导致力矩的单位错误（）A.用N·m表示力矩B.用kg·m²/s²表示力矩C.用lbf·ft表示力矩（英制单位）D.用N表示力矩第2页共10页物体绕固定轴转动时，若转速恒定，则（）A.合力矩为零B.合力为零C.角加速度为零D.A和C都对力F作用于物体上，若将力的作用点沿作用线方向移动（不改变力的方向），则对固定支点的力矩（）A.增大B.减小C.不变D.无法确定两个力F₁=5N和F₂=10N，力臂L₁=

0.4m，L₂=

0.2m，且两力使物体转动方向相同，则合力矩为（）A.2N·m B.3N·m C.4N·m D.5N·m力矩与功的根本区别在于（）A.单位不同B.力矩是矢量，功是标量C.力矩描述转动效果，功描述移动效果D.以上都是工程中计算桥梁承重时，需重点分析的是（）A.物体的合力B.关键截面的弯矩（即力矩）C.物体的转动惯量D.材料的弹性模量一飞轮的转动惯量I=2kg·m²，若受到M=4N·m的力矩作用，其角加速度α为（）A.

0.5rad/s²B.2rad/s²C.4rad/s²D.8rad/s²力偶的两个力F和-F，作用线间距为d，则力偶矩大小为（）A.F·d B.F·d/2C.0D.2F·d下列关于力矩的说法中，错误的是（）A.力矩的大小取决于力和力臂的乘积B.力臂是支点到力的作用线的垂直距离C.力矩的方向由力的方向和作用点决定D.力矩为矢量，需用方向和大小描述第3页共10页物体在力矩作用下由静止开始转动，若力矩增大为原来的2倍，转动惯量不变，则角加速度变为原来的（）A.1/2B.1倍C.2倍D.4倍均匀球体绕直径转动的转动惯量公式为I=2/5mr²，若半径r增大为原来的2倍，质量m不变，则转动惯量变为原来的（）A.2倍B.4倍C.8倍D.16倍力F=15N，力臂L=

0.2m，若力臂减小为原来的1/3，则力矩变为（）A.3N·m B.1N·m C.2N·m D.4N·m工程中使用扳手拧紧螺母时，为省力应（）A.减小力臂B.增大力臂C.减小力D.不改变力和力臂下列哪组物理量均为标量（）A.力矩、功B.力、角加速度C.功、动能D.力偶矩、角速度物体在多个力作用下转动，若合力矩不为零，则物体（）A.静止B.匀速转动C.转动状态改变D.合力为零一物体绕固定支点转动，若转动惯量I=3kg·m²，角加速度α=2rad/s²，则所需力矩M为（）A.

1.5N·m B.6N·m C.9N·m D.12N·m

（二）多选题（共20题，每题2分，共40分，多选、少选或错选均不得分）下列关于力矩的说法中，正确的有（）A.力矩的大小与力的作用点有关B.力矩的方向与力的方向无关C.力偶矩等于两个力的力矩之和D.力矩的单位可表示为N·m，也可表示为lbf·ft（英制）第4页共10页根据转动定律M=Iα，影响角加速度α的因素有（）A.力矩M B.转动惯量I C.物体质量D.转动半径下列哪些情况会改变物体的转动惯量（）A.物体质量分布变化B.物体形状变化C.物体转动轴位置变化D.物体转速变化关于力对物体的转动效果，下列说法正确的有（）A.力的大小越大，转动效果越强B.力臂越大，转动效果越强C.力与力臂的乘积越大，转动效果越强D.力的方向与力臂垂直时，转动效果最强下列关于力偶的说法中，正确的有（）A.力偶由两个大小相等、方向相反的平行力组成B.力偶矩的大小等于力与力偶臂的乘积C.力偶只能使物体转动，不能使物体移动D.力偶的合力矩为零力矩在工程中的应用场景包括（）A.机械臂设计B.桥梁结构分析C.汽车发动机扭矩计算D.电梯承重平衡关于合力矩定理，下列说法正确的有（）A.合力对某点的力矩等于各分力对该点力矩的代数和B.合力矩与简化中心无关C.适用于平面力系和空间力系D.是计算复杂力系力矩的简化方法影响转动惯量大小的因素有（）A.物体质量B.质量分布C.转动轴位置D.物体体积第5页共10页下列关于力矩矢量方向的说法中，正确的有（）A.用右手定则判断四指沿力的方向转向力臂，拇指指向为力矩方向B.平面力系中，力矩方向用正负号表示（顺时针/逆时针）C.空间力系中，力矩方向需用矢量表示D.力矩的方向与力的作用点无关一物体绕固定轴转动，若转速逐渐增大，则（）A.角加速度不为零B.合力矩不为零C.转动惯量增大D.角加速度方向与力矩方向相同下列哪些力对固定支点的力矩为零（）A.力的作用线通过支点的力B.力的大小为零的力C.力臂为零的力D.力与力臂垂直的力转动惯量的物理意义在于（）A.描述物体转动的难易程度B.与力矩和角加速度的关系为M=IαC.质量分布越远离转动轴，转动惯量越大D.是标量，单位为kg·m²关于力矩的计算，下列说法正确的有（）A.平面力系中，力矩M=F·d（d为力臂）B.空间力系中，力矩需用矢量叉乘计算C.力沿作用线移动时，力矩不变D.力的方向改变时，力矩方向一定改变工程中采用力矩分配法分析超静定结构时，核心原理包括（）A.各截面力矩之和为零B.节点平衡条件第6页共10页C.转动刚度与分配系数D.以上都是下列关于力矩与力的说法中，正确的有（）A.力是矢量，力矩也是矢量B.力对物体的作用效果可分解为移动效果和转动效果C.力矩是描述转动效果的物理量D.力的作用线通过支点时，力矩为零影响力臂大小的因素有（）A.支点位置B.力的作用点C.力的方向D.物体质量关于转动定律M=Iα的应用，下列说法正确的有（）A.已知M和I可求αB.已知I和α可求MC.已知M和α可求I D.适用于刚体绕固定轴转动下列哪些物体的转动惯量可由公式I=mr²计算（）A.质点B.细圆环（绕中心轴）C.细杆（绕端点轴）D.实心球（绕直径轴）力矩在生活中的应用实例有（）A.用扳手拧螺丝B.用筷子夹菜C.用钓鱼竿钓鱼D.用天平称量物体关于合力矩的说法，正确的有（）A.合力矩等于各分力对某点力矩的矢量和B.若合力为零，合力矩一定为零C.合力矩与简化中心的位置有关D.合力矩的计算可简化复杂力系的分析

（三）判断题（共20题，每题1分，共20分，对的打√，错的打×）力矩的大小仅由力的大小决定（）第7页共10页力臂是从物体重心到力的作用线的垂直距离（）力矩的单位N·m与功的单位J是相同的，可通用（）力对某点的力矩为零，说明该力对该点没有转动效果（）两个力对同一支点的力矩大小相等、方向相反，则这两个力构成一对平衡力（）转动惯量I只与物体的质量有关，与质量分布无关（）力偶矩的大小等于两个力的力矩之和（）根据转动定律，力矩越大，角加速度一定越大（）力沿其作用线移动时，对固定支点的力矩不变（）力矩是矢量，其方向由右手定则确定（）工程中分析机械零件强度时，需计算力矩对零件的影响（）物体绕固定轴匀速转动时，合力矩一定为零（）转动惯量的单位是kg·m²，与力矩的单位N·m不同（）力的方向与力臂垂直时，力矩达到最大值（）合力矩定理适用于任何力系（平面或空间）（）细杆绕中点转动的转动惯量比绕端点转动的小（）力矩的大小等于力乘以力臂，与力的作用点无关（）力偶只能使物体转动，不能使物体产生移动（）转动惯量越大的物体，转动时越容易改变转速（）用撬棍撬动石头时，增大力臂可省力（）

（四）简答题（共2题，每题5分，共10分）简述力矩在工程结构设计中的核心应用价值物体在多个力作用下处于静止状态时，需满足哪些力矩条件？

三、参考答案及要点

（一）单选题（每题1分，共30分）第8页共10页B

2.A

3.D

4.B

5.A

6.C

7.C

8.B

9.D

10.CB

12.B

13.B

14.C

15.D

16.D

17.C

18.B

19.D

20.BB

22.A

23.C

24.C

25.B

26.A

27.B

28.C

29.C

30.B

（二）多选题（每题2分，共40分）ACD

32.AB

33.ABC

34.BCD

35.ABCD

36.ABCD

37.ACD

38.ABC

39.ABC

40.ABDABC

42.ABCD

43.ABC

44.ABC

45.BCD

46.ABC

47.ABCD

48.AB

49.ABC

50.ACD

（三）判断题（每题1分，共20分）×（力矩还与力臂有关）

52.×（力臂是支点到力的作用线的距离）

53.×（单位相同但物理意义不同）

54.√

55.×（可能是力偶，非平衡力）×（与质量分布有关）

57.√

58.×（还与转动惯量有关）

59.√

60.√√

62.√

63.√

64.√

65.√√（绕中点转动时I=ml²/12，绕端点I=ml²/3，前者更小）

67.×（与力臂有关）

68.√

69.×（转动惯量越大，越难改变转速）

70.√

（四）简答题（每题5分，共10分）参考答案力矩是分析结构平衡与稳定性的核心物理量工程中通过计算关键部位（如桥梁截面、机械臂关节）的力矩，可优化设计尺寸、选择材料强度，避免结构变形或破坏，确保工程安全可靠例如，桥梁设计需第9页共10页分析承重梁的弯矩（即力矩），机械臂需计算驱动力矩以保证运动精度参考答案物体静止时需满足合力矩为零，即所有外力对任意支点的力矩代数和为零；需满足合力为零，两者共同保证物体既无移动也无转动，处于平衡状态文档说明本试题覆盖力矩基础概念、计算方法、工程应用及核心公式，答案要点明确，适合学生巩固知识或工程技术人员参考题目设计注重理论与实践结合，难度适中，可直接用于练习或考试第10页共10页。