資源簡介

第一章　結(jié)構(gòu)與設(shè)計
[考試標準]
考試內(nèi)容
考試要求
考試屬性
已考點
常見結(jié)構(gòu)的認識
①結(jié)構(gòu)的概念
②結(jié)構(gòu)的受力
a
b
必考
2016年4月選考(第8題) 2016年10月選考(第8題)
2017年11月選考(第7題)
2018年4月選考(第8題)
穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析
①結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性
②影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素
③影響結(jié)構(gòu)強度的主要因素
④結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系
b
c
c
b
必考＋加試
2015年10月選考(第7、15題)
2016年4月選考(第15題)
2017年4月選考(第7題)
簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計
①結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要因素
②簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計
a
c
必考＋加試
2016年10月選考(第15題)
經(jīng)典結(jié)構(gòu)的欣賞
①結(jié)構(gòu)的實用性
②典型結(jié)構(gòu)設(shè)計的欣賞與評價
b
b
必考
未考
一、常見結(jié)構(gòu)的認識
1.結(jié)構(gòu)的概念
(1)結(jié)構(gòu)是指事物的各個組成部分之間的有序搭配和排列。
從力學(xué)角度來說，結(jié)構(gòu)是指可承受一定力的架構(gòu)形態(tài)，它可以抵抗能引起形狀和大小改變的力。
(2)構(gòu)件：一個較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)由許多不同的部分組成，這些組成部分通常稱為構(gòu)件。
2.結(jié)構(gòu)的受力
(1)構(gòu)件的基本受力形式：拉力、壓力、剪切力、扭轉(zhuǎn)力、彎曲力。
受力形式
概念
拉力
物體所承受的拉拽力
壓力
擠壓物體的力
剪切力
兩個距離很近，大小相等，方向相反，且作用于同一物體上的平行力
扭轉(zhuǎn)力
反方向向物體兩端均勻施力，使物體發(fā)生扭轉(zhuǎn)形變的力
彎曲力
作用于物體，使它產(chǎn)生彎曲的力
(2)結(jié)構(gòu)的類型
從力學(xué)架構(gòu)與形態(tài)方面考慮，通常將結(jié)構(gòu)分為實體結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)和殼體結(jié)構(gòu)等基本類型。
結(jié)構(gòu)的類型
概念
受力特點
舉例
實體結(jié)構(gòu)
結(jié)構(gòu)體本身是實心的結(jié)構(gòu)
外力分布在整個體積中
實心墻、大壩
框架結(jié)構(gòu)
結(jié)構(gòu)體由細長的構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)
支撐空間而不充滿空間，能承受垂直和水平荷載
鐵架塔、建筑用腳手架
殼體結(jié)構(gòu)
結(jié)構(gòu)體是層狀的結(jié)構(gòu)
外力作用在結(jié)構(gòu)體的表面上
貝殼、頭盔、水立方
二、穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的探析
1.結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性
結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是指結(jié)構(gòu)在外力的作用下維持其原有平衡狀態(tài)的能力，它是結(jié)構(gòu)的重要性質(zhì)之一。
2.影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素
影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素主要有：重心位置的高低、結(jié)構(gòu)與地面接觸所形成的支撐面大小、結(jié)構(gòu)的形狀。如果結(jié)構(gòu)重心所在點的垂線落在支撐面范圍內(nèi)，則結(jié)構(gòu)處于穩(wěn)定狀態(tài)。
3.影響結(jié)構(gòu)強度的主要因素
(1)結(jié)構(gòu)的強度是指結(jié)構(gòu)具有抵抗被外力破壞的能力。結(jié)構(gòu)的強度與結(jié)構(gòu)的形狀、使用的材料、構(gòu)件之間的連接方式等因素有密切的關(guān)系。三角形是框架結(jié)構(gòu)中最基本的形狀之一，它結(jié)實、穩(wěn)定，所用材料最少。在長方形或六邊形的框架中間，加上三角形的支撐構(gòu)件，可大大增加結(jié)構(gòu)強度。
(2)構(gòu)件的連接方式通常有兩種：剛連接和鉸連接。榫接、膠接、焊接都屬于剛連接。
4.結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系
結(jié)構(gòu)不僅是事物存在的一種形式，而且可以影響事物的功能和作用。結(jié)構(gòu)的改變可以導(dǎo)致事物功能的變化。
三、簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計
1.結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要因素
結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮的主要因素：符合使用者對設(shè)計對象的穩(wěn)定性和強度要求，安全因素，公眾和使用者的審美需求，使用者的個性化需要，對設(shè)計對象的成本控制要求和一定的使用壽命。
2.簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計
根據(jù)問題確定具體的設(shè)計項目；明確設(shè)計目標及要求；進行設(shè)計分析；形成初步設(shè)計方案；模型或者原型制作；檢測、優(yōu)化和改進設(shè)計；設(shè)計評價。
四、經(jīng)典結(jié)構(gòu)的欣賞
優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)設(shè)計不僅表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)的實用功能上，也表現(xiàn)在形式上，特別是功能與形式的統(tǒng)一上。我們在賞析和分析這些經(jīng)典的結(jié)構(gòu)設(shè)計作品時，可以從兩個角度來進行：
1.技術(shù)角度：側(cè)重結(jié)構(gòu)的功能，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性和耐用程度，造型設(shè)計的創(chuàng)意和表現(xiàn)力，材料，使用的合理性，工藝制造的精湛程度等等。
2.文化角度：側(cè)重文化寓意與傳達，公眾認可的美學(xué)原則，反映的時代、民族、習(xí)俗方面的特征，結(jié)構(gòu)的個性特征等等。
【例1】　(2016·10月浙江選考)如圖所示為鋼筋混凝土橫梁的受力變形示意圖。由于混凝土擅長抗壓力，而鋼筋擅長抗拉力，為了合理利用鋼筋，下列對橫梁的分析正確的是(　　)
A.上部彎曲的程度比下部大，應(yīng)在上部布置粗鋼筋，下部布置細鋼筋
B.上下部都彎曲，應(yīng)在上部和下部布置相同的鋼筋
C.上部受壓，下部受拉，應(yīng)在上部布置細鋼筋，下部布置粗鋼筋
D.上部受拉，下部受壓，應(yīng)在上部布置粗鋼筋，下部布置細鋼筋
答案　C
[變式1]　(2017·4月紹興一模)如圖是腳踏式垃圾桶內(nèi)部杠桿示意圖，腳踩在踏桿A點通過中間的支點作用，使得C點向上運動，從而使連桿BC打開垃圾桶蓋。在打開垃圾桶蓋時，下列對桿件主要受力形式分析中正確的是(　　)
A.踏桿AC受彎曲，連桿BC受拉
B.踏桿AC受壓，連桿BC受彎曲
C.踏桿AC受彎曲，連桿BC受壓
D.踏桿AC受壓，連桿BC受拉
答案　C
【例2】　(2018·11月浙江選考)小明構(gòu)思了下列插接式小凳子方案，其中結(jié)構(gòu)強度和穩(wěn)定性最好的是(　　)
答案　A
[變式2]　(2017·4月衢麗湖舟聯(lián)考)如圖所示為我國傳統(tǒng)木工工藝中的一種榫接結(jié)構(gòu)。已知構(gòu)件的橫截面尺寸均為100 mm×100 mm，以下關(guān)于構(gòu)件2的結(jié)構(gòu)方案中合理的是(　　)
答案　B
【例3】　(2018·11月浙江選考)如圖所示是一種壓緊機構(gòu)。在力F的作用下，推桿1通過連桿1、擺桿、連桿2推動推桿2，將物體壓緊。下列受力形式分析中正確的是(　　)
A.連桿1受彎曲、擺桿受拉、推桿2受壓與受彎曲
B.連桿1受壓、連桿2受壓、推桿2受壓與受彎曲
C.連桿1受壓、擺桿受拉、推桿2受壓
D.連桿1受壓、連桿2受壓、推桿2受壓
答案　B
[變式3]　(2017·4月浙江選考)如圖所示是一種手動沖壓機，扳動手柄，通過連桿帶動壓桿運動。下列關(guān)于該沖壓機的分析中，正確的是(　　)
A.壓桿只能上下移動，不能轉(zhuǎn)動，壓桿與機座之間的連接屬于剛連接
B.沖壓時連桿受壓
C.沖壓機重心的垂線偏離支撐面中心，提高了沖壓時的穩(wěn)定性
D.手柄上施加力F時，壓桿向上運動
答案　C
【例4】　(2015·10月浙江選考)如圖所示是一款木制衣帽架。為了提高其穩(wěn)定性，下列措施中不合理的是(　　)
A.增大底座的支撐面積
B.縮小立柱的截面積
C.降低衣帽架的高度
D.縮短衣帽鉤伸出的長度
解析　本題考查了影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素。A選項增大支持面積，能提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；B選項縮小立柱的截面積，對穩(wěn)定性沒有影響；C選項降低衣帽架的高度，可降低重心，提高穩(wěn)定性；D選項縮短衣帽鉤的長度，使重心的垂線落在支撐面的范圍內(nèi)，可提高穩(wěn)定性。
答案　B
[變式4]　如圖所示為一款折疊式文具架，利用四邊形的幾何可變體系調(diào)節(jié)高度，為了提高其穩(wěn)定性，以下措施中不正確的是(　　)
A.降低文具架的高度
B.增大底部支撐面積
C.采用較重的底座
D.將其中的連接方式由鉸連接改為剛連接
解析　根據(jù)本題意，D項改變連接方式后，折疊式文具架因為剛性連接而形體不可改變，違背了題意，D項錯誤，A、B、C三項都是增加其穩(wěn)定性的措施。
答案　D
【例5】　孫麗對如圖所示的戶外垃圾桶結(jié)構(gòu)進行改進。以下措施中不合理的是(　　)
解析　A項、C項通過鉸連接增大了垃圾桶的實用性，可行性比較好；B項改變底座的形狀，提高了垃圾桶的穩(wěn)定性，措施可行；D項降低外桶固定點，重心高于固定點連線，桶易翻倒，穩(wěn)定性差，符合題意，故選D。
答案　D
[變式5]　小劉家的長木凳凳腳與凳板間的連接處出現(xiàn)了松動，以下加固方法中，既美觀又有效的是(　　)
解析　本題考查簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計。選項A、D在凳子側(cè)面用鐵釘固定木條的方法欠缺美觀，而B、C相對較好；另外凳腳與凳板間松動用一根鐵釘加固強度不夠，連接處容易轉(zhuǎn)動，效果不好。選項C的榫接效果較好。
答案　C
【例6】　(2017·11月浙江選考)如圖是一種手動壓力。在力F的作用下，手柄通過連桿1、搖桿、連桿2帶動壓桿向下運動，將工件壓緊。連桿1、搖桿、連桿2的主要受力形式是(　　)
A.連桿1受拉、搖桿受彎曲、連桿2受壓
B.連桿1受壓、搖桿受扭轉(zhuǎn)、連桿2受拉
C.連桿1受拉、搖桿受彎曲、連桿2受拉
D.連桿1受壓、搖桿受扭轉(zhuǎn)、連桿2受壓
答案　A
[變式6]　如圖所示為兩把相同的木條凳。在木條凳上面分別放一個方鐵塊(圖一、圖二所示)，則凳面的主要受力形式是(　　)
A.圖一凳面受壓、圖二凳面受壓
B.圖一凳面受壓、圖二凳面受彎曲
C.圖一凳面受彎曲、圖二凳面受壓
D.圖一凳面受彎曲、圖二凳面受彎曲
解析　圖一、二中凳面都要向下彎曲。故選D。
答案　D
【例7】　(2018·4月浙江選考)如圖所示，施工人員轉(zhuǎn)動卷揚機，卷揚機通過鋼絲繩向上拉電線桿。圖示狀態(tài)，電線桿一端被拉起，力F 作用在手柄上，搖臂與電線桿主要受力和變形的形式是(　　)
A.搖臂受壓、受彎，電線桿受彎
B.搖臂受彎、受扭轉(zhuǎn)，電線桿受拉
C.搖臂受壓、受扭轉(zhuǎn)，電線桿受拉
D.搖臂受彎、受扭轉(zhuǎn)，電線桿受彎
解析　搖臂轉(zhuǎn)動的過程中，受扭轉(zhuǎn)和彎曲；電線桿在重力和鋼絲繩的作用下受彎曲。
答案　D
[變式7]　如圖所示用螺絲刀往下旋緊螺絲釘?shù)倪^程中，螺絲刀的主要受力形式是(　　)
A.受拉、受壓
B.受壓、受剪切
C.受剪切、受扭轉(zhuǎn)
D.受壓、受扭轉(zhuǎn)
解析　受力分析可知，螺絲刀的主要受力形式是受壓、受扭轉(zhuǎn)。故選D。
答案　D
【易混易錯】
構(gòu)件的五種受力形式
(1)受拉與受壓：由大小相等、方向相反、作用線與桿件軸線重合的一對力所引起。拉伸，是構(gòu)件沿外力的作用方向伸長，截面變細。壓縮，是構(gòu)件沿外力的作用方向縮短，截面變粗。
(2)受剪切：由大小相等、方向相反、相互平行且非常靠近的一對力所引起，表現(xiàn)為構(gòu)件的相鄰兩截面沿外力的作用方向產(chǎn)生錯位。如連接件中的螺栓受力后的變形。
(3)受扭轉(zhuǎn)：由大小相等、轉(zhuǎn)向相反、作用面都垂直于桿軸的一對力偶所引起，表現(xiàn)為桿件的任意兩個橫截面發(fā)生繞軸線的相對轉(zhuǎn)動。
(4)受彎曲：由垂直于桿件軸線的橫向力，或由作用于包含桿軸的縱向平面內(nèi)的一對大小相等、方向相反的力偶所引起的，表現(xiàn)為桿件軸線由直線變?yōu)槭芰ζ矫鎯?nèi)的曲線。
在結(jié)構(gòu)中，載荷(即外力)、變形的關(guān)系是：載荷使結(jié)構(gòu)變形，變形產(chǎn)生內(nèi)力，載荷是“因”，變形和內(nèi)力是“果”。沒有外載荷，結(jié)構(gòu)就不會有變形，因而也就不會有因變形而產(chǎn)生的附加內(nèi)力。
1.(2016·4月浙江模考)如圖所示的交通路牌結(jié)構(gòu)示意圖。橫桿①②平行與立柱③垂直安裝，當(dāng)路牌遭遇正面強風(fēng)時，橫桿②與立柱③的主要受力形式分別是(　　)
A.②受壓，③受拉、受彎曲
B.②受彎曲，③受彎曲，受扭轉(zhuǎn)
C.②受彎曲，③受壓、受彎曲
D.②受壓，③受彎曲、受扭轉(zhuǎn)
解析　桿①②都處于懸空狀態(tài)，靠近路牌一端受到垂直的重力荷載，兩桿均受彎曲；立柱③有向橫桿方向彎曲的趨勢，如在強風(fēng)的作用下，立柱在交通路牌的帶動下發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形。
答案　B
2.(2016·8月溫州模考)如圖所示為一款彎管器，在力F的作用下，扳手帶動轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤牢牢拉住管子使其變形。扳手和管子的主要受力形式是(　　)
A.扳手和管子都受拉
B.扳手和管子都受彎曲
C.扳手受彎曲，管子受拉
D.管子受彎曲，扳手受拉
解析　本題的關(guān)鍵在于題目與圖形的結(jié)合，扳手作用了力F，實際上發(fā)生了變形，在連接處靠彎曲力的作用給轉(zhuǎn)盤施加力，管子主要受到轉(zhuǎn)盤的彎曲力的作用，發(fā)生形變。
答案　B
3.(2016·9月嘉興聯(lián)考)如圖所示的框鋸，安裝好鋸條后，轉(zhuǎn)動元寶螺帽，調(diào)緊鋼絲，從而繃緊鋸條。框鋸中鋸條、鋸柄和鋸梁的主要受力形式是(　　)
A.鋸條受拉、鋸柄受彎曲、鋸梁受壓
B.鋸條受壓、鋸柄受拉、鋸梁受彎曲
C.鋸條受拉、鋸柄受拉、鋸梁受壓
D.鋸條受壓、鋸柄受彎曲、鋸梁受拉
答案　A
4.在使用指甲剪剪指甲(對C端施加向下作用力)時，構(gòu)件AB與構(gòu)件AC的主要受力形式是(　　)
A.AB受拉，AC受彎曲 B.AB受拉，AC受拉
C.AB受壓，AC受彎曲 D.AB受壓，AC受壓
答案　A
5.如圖所示為移動屏幕支架，其支撐結(jié)構(gòu)類似于傘骨，向上移動套在豎桿上的支撐腳連接件，支撐腳收攏，向下移動支撐腳連接件，支撐腳張開。以下構(gòu)件的主要受力形式正確的是(　　)
A.支撐腳受彎曲、連桿受拉
B.支撐腳受拉、連桿受彎曲
C.支撐腳受彎曲、連桿受彎曲
D.支撐腳受壓、連桿受壓
解析　當(dāng)支撐腳張開，連桿被拉至水平狀態(tài)，連桿兩端受到沿桿方面使桿伸長的力，因此連桿受拉；支撐腳受地面豎直向上的支持力，同時中部受連桿的反作用力，將發(fā)生中部下凹形變，因此支撐腳受彎曲。
答案　A
6.(2016·9月臺州模考)圖甲為一高度可調(diào)的家用燙衣架，利用支架卡在圖乙所示的調(diào)節(jié)塊凹槽的不同位置來實現(xiàn)燙衣架的高度調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)塊固定在燙衣板的背面。為了改善燙衣架的結(jié)構(gòu)性能，以下措施合理的是(　　)
A.為了提高燙衣架穩(wěn)定性，采用更堅硬的材料做支架
B.為了提高燙衣架強度，將支架直接固定在燙衣板的背面
C.為了提高燙衣架穩(wěn)定性，采用不銹鋼板做燙衣板
D.為了提高燙衣架強度，采用直徑稍大一點的金屬管做支架
解析　影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素有重心位置、支撐面、結(jié)構(gòu)的形狀；影響結(jié)構(gòu)強度的因素是材料、形狀、連接方式。A錯誤，屬于強度范疇；B錯誤，局部連接的改變，對支架沒什么影響，而且不方便；C錯誤，增大了上部的重量，變得更不穩(wěn)定，對結(jié)構(gòu)的強度也有負面影響；同樣材料的金屬管直徑加大，強度增強，D正確。
答案　D
7.如圖所示為懸掛重物的單桿，其各部件的主要受力形式與固定在墻壁上的木桿受力形式相同的是(　　)
A.橫桿 B.拉繩
C.豎桿 D.重物拉繩
答案　A
8.如圖所示的懸吊式抓取機構(gòu)，當(dāng)施加拉力F，工件被夾緊后，桿件1、桿件2、工件的主要受力和變形形式是(　　)
A.桿件1受拉、桿件2受扭轉(zhuǎn)、受壓
B.桿件1受彎曲、桿件2受彎曲、 受壓
C.桿件1受彎曲、桿件2受拉、受扭轉(zhuǎn)
D.桿件1受拉、桿件2受拉、受拉
答案　B
9.如圖是某廠生產(chǎn)的椅子，體重較重的人坐上去或是時間坐久了，椅子四個腳之間的位置會發(fā)生改變，從而帶來安全隱患。以下改進措施不合理的是(　　)
A.在椅子腳之間增加連桿來加固
B.縮短椅腳的長度以降低椅子高度
C.加粗椅腳的直徑
D.椅腳使用硬度和韌性更好的材料
解析　本題考查的是影響結(jié)構(gòu)強度的因素。結(jié)構(gòu)的形狀、材料和構(gòu)件的連接方式都會影響結(jié)構(gòu)的強度。“縮短椅腳的長度以降低椅子高度”是與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性有關(guān)，不能提高椅子的強度。故選B。
答案　B
10.如圖所示的太陽能路燈，下列受力分析中正確的是(　　)
A.支撐桿受拉，拉桿受拉，連接桿受扭轉(zhuǎn)
B.支撐桿受彎曲，拉桿受壓，連接桿受彎曲
C.支撐桿受壓，拉桿受拉，連接桿受彎曲
D.支撐桿受彎曲，拉桿受拉，連接桿受壓
答案　C
11.下圖所示為某支架的試驗方案，支架在同一垂直平面內(nèi)對稱放置。立柱和轉(zhuǎn)臂的主要受力形式是(　　)
A.立柱受壓、轉(zhuǎn)臂受彎
B.立柱受壓、轉(zhuǎn)臂受扭轉(zhuǎn)
C.立柱受扭轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)臂受彎
D.立柱受彎、轉(zhuǎn)臂受壓
解析　由于重物的壓力作用，轉(zhuǎn)臂被彎曲，導(dǎo)致立柱被壓，故選A。
答案　A
12.設(shè)計如圖所示的一款椅子，在確定結(jié)構(gòu)尺寸時，要綜合考慮各方面的因素，如人機關(guān)系、穩(wěn)定性和強度等。以下尺寸的確定，主要從結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面考慮的是 (　　)
A.椅子的高度 B.椅腳的橫截面大小
C.座面和靠背的大小 D.椅腳之間的距離
解析　本題考查影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素。改變椅腳之間的距離是通過改變支撐面來改變結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的。椅子的高度、座面和靠背大小主要從人機關(guān)系方面考慮；椅腳橫截面的大小主要從結(jié)構(gòu)強度方面考慮。
答案　D
13.鋼筋混凝土梁中混凝土主要是起著抗壓的作用，而鋼筋主要是起抗拉的作用，如下圖，樓板和陽臺的加固鋼筋位置都安裝正確的是(　　)
解析　樓板底部受拉力大，加固鋼筋放下面，陽臺上部受拉力大，所以上部加鋼筋。
答案　A
14.如圖所示為叉式拖車示意圖，當(dāng)叉式拖架正托舉著小轎車的前輪時，叉式托架和起重臂的主要受力形式分別為(　　)
A.受壓和受彎曲 B.受彎曲和受彎曲
C.受彎曲和受壓 D.受彎曲和受扭轉(zhuǎn)
答案　B
15.如圖所示為移動式升降機，下列操作中，不以提高穩(wěn)定性為目的的是(　　)
A.工作臺升高前，支撐腳伸展后放下
B.工作臺升降時，兩升降臂協(xié)同調(diào)整，保證重心落在支撐面內(nèi)
C.移動時，兩升降臂放下
D.移動時，支撐腳收起
解析　本題主要考查影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素。影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素主要有三個：重心位置的高低、結(jié)構(gòu)與地面接觸所形成的支撐面的大小、結(jié)構(gòu)的形狀。這三個基本因素相輔相成，需要綜合考慮，并沒有哪個因素是結(jié)構(gòu)必然穩(wěn)定的決定因素。但是如果重心在底面的投影不在結(jié)構(gòu)的支撐面內(nèi)，結(jié)構(gòu)就必然不能保持穩(wěn)定。只有D選項所描述的情況是為了方便升降機移動位置，與結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性無關(guān)，而且支撐腳收起還減小了結(jié)構(gòu)與地面接觸所形成的支撐面大小，反而降低了穩(wěn)定性。
答案　D
16.如圖所示是一款落地?zé)簦瑹魲U可繞軸轉(zhuǎn)動以調(diào)整高度與照明角度。該落地?zé)裟鼙３址€(wěn)定不倒的根本原因是(　　)
A.重心落在支撐面內(nèi)
B.支撐面較大
C.支撐桿的強度較大
D.平衡塊較輕
解析　結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的基本條件：重心所在點的垂線落在結(jié)構(gòu)體的支撐面范圍之內(nèi)。
答案　A
17.如圖所示為一款鉻釩鋼材料的大力鉗。在力F作用下夾緊工件時，連桿和把手的主要受力形式是(　　)
A.連桿受拉、把手受彎曲
B.連桿受壓、把手受壓
C.連桿受壓、把手受彎曲
D.連桿受彎曲、把手受彎曲
答案　C
18.如圖所示的車位鎖是一種機械裝置，主要作用是防止別人占用自己的汽車車位。它與水泥地有較高的連接強度，那么下列連接方式中，比較合理的是(　　)
A.焊接 B.榫接
C.鉚接 D.膨脹螺栓連接
答案　D
19.如圖所示是一個木制雙人秋千，以下改進措施能增加其穩(wěn)定性的是(　　)
A.更換原材料，把木質(zhì)改為不銹鋼
B.把支撐架兩腳的交叉角度增大，增大其支撐面
C.加粗支撐腳，加固坐椅與鋼索的連接
D.加固最上端橫杠與鋼索的連接部分
答案　B
20.如圖所示為小明在通用實踐課上制作的天平秤模型。從結(jié)構(gòu)的角度分析，下列說法錯誤的是(　　)
A.天平兩邊放置相同重物時，懸臂受彎曲，應(yīng)選用抗彎曲材料
B.連接處a、連接處b 均采用鉸連接
C.連接處a 和連接處b 若采用螺栓螺母連接，可以實現(xiàn)拆卸收納功能
D.若兩端放置重物質(zhì)量相差過大，可能使天平秤穩(wěn)定性變差
解析　連接處b采用剛連接。
答案　B
21.如圖所示為水中航模器的動力傳動機構(gòu)。當(dāng)電機按如圖方向轉(zhuǎn)動時，會帶動蝸桿和葉輪同向轉(zhuǎn)動，而蝸桿的轉(zhuǎn)動會使蝸輪按圖示方向轉(zhuǎn)動。桿1與蝸輪的中心軸剛連接在一起，因此桿1和蝸輪可一起繞著支架轉(zhuǎn)動；桿1另一端和桿2為鉸連接，桿2和桿3也為鉸連接。那么當(dāng)蝸輪在如圖所示的時刻按箭頭方向轉(zhuǎn)動時，下列關(guān)于此機構(gòu)各部件主要受力形式分析正確的是(　　)
A.桿1受彎曲，桿2受壓，桿3受拉
B.桿1受壓，桿2受彎曲，桿3受壓
C.桿1受壓，桿2受壓，桿3受拉
D.桿1受彎曲，桿2受彎曲，桿3受拉
答案　A
22.(2014·9月浙江統(tǒng)考)如圖所示是某吊扇的安裝示意圖，吊球架通過連接件與水泥天花板連接，合理的連接件是(　　)
解析　水泥釘也叫鋼釘，可以打進水泥等較堅硬的物體，起固定鏈接作用，也可以用于懸掛較輕物品；自攻螺釘，主要用于木材等的連接，常見于將連接件固定在木板上等；膨脹螺栓，可以將鋼管、支架、吊架、托架或設(shè)備固定在墻上、樓板上、柱上等，固定強度較大，固定的托架等可以支撐空調(diào)外機等較重的設(shè)備；六角螺栓與螺母配合，用于緊固連接兩個帶有通孔的零件。
答案　C
23.小明是自行車騎行愛好者，他感到雨天或晚上外出騎行不方便，于是想設(shè)計一個裝置，可以把自行車支撐起來作為室內(nèi)健身器使用。如圖所示是他的自行車。請你幫助小明設(shè)計該裝置，設(shè)計要求如下：
(1)能穩(wěn)定支撐自行車，后輪轉(zhuǎn)動時自行車在原地保持不動；
(2)后輪轉(zhuǎn)動時具有一定的阻力，以提高鍛煉效果；
(3)結(jié)構(gòu)牢固可靠；
(4)材料自選。
請根據(jù)描述和設(shè)計要求完成以下任務(wù)：
(1)設(shè)計該裝置時，不屬于設(shè)計限制因素的是________、________(在 A.天氣情況；B.自行車的尺寸；C.可供選用的材料；D.加工的方法； E.每次騎行時間的長短中選擇合適的選項，將序號填入“____”處)；
(2)為了防止裝置損壞地面，下列措施中合理的是________(在A.用膨脹螺栓把裝置固定在地面上；B.在裝置下放置橡膠墊中選擇合適的選項，將序號填入“____”處)；
(3)畫出設(shè)計草圖，必要時可用文字說明；
(4)在設(shè)計草圖上標注主要尺寸。
答案　(1)A　E (順序不限)　(2) B
(3)(4)
1.(2016·4月浙江選考)如圖所示為一款機械手。在力F作用下，拉桿通過連桿帶動夾持手繞著銷軸轉(zhuǎn)動，將工件夾緊。連桿和夾持手的主要受力形式是(　　)
A.連桿受拉、夾持手受彎曲
B.連桿受壓、夾持手受壓
C.連桿受壓、夾持手受彎曲
D.連桿受彎曲、夾持手受彎曲
解析　本題主要考查結(jié)構(gòu)與受力，構(gòu)件的基本受力形式有拉力、壓力、剪切力、扭轉(zhuǎn)力和彎曲力等，如本題圖所示，連桿在拉桿的作用下受壓，從而帶動夾持手夾緊工件，而夾持手在夾持工件時除了受壓，更主要的受力是彎曲形變。
答案　C
2.(2014·省統(tǒng)考)下列四個椅子，其中桿件受拉的是(　　)
解析　本題考查結(jié)構(gòu)的受力形式。A桿件受壓和受彎曲；B桿件受壓；C桿件受彎曲；D桿件受背向的同一直線的兩個力，為受拉。
答案　D
3.如圖所示是機械夾持手，拉桿在力F的作用下工件被夾緊，連桿1、連桿2、夾持手的主要受力形式是(　　)
A.連桿1受拉、連桿2受拉、夾持手受彎曲
B.連桿1受彎曲、連桿2受拉、夾持手受彎曲
C.連桿1受拉、連桿2受拉、夾持手受壓
D.連桿1受彎曲、連桿2受拉、夾持手受壓
解析　更換較軟的材質(zhì)，看形變并通過整體分析，連桿1受彎曲、連桿2受拉、夾持手受彎曲。故選B。
答案　B
4.如圖所示是學(xué)生設(shè)計的一款可隨兒童成長調(diào)節(jié)高度的椅子，凳面與支撐斜桿采用插接方式連接。為提高整體結(jié)構(gòu)強度并不影響功能，下列改進意見中，合理的是(　　)
A.加長凳面
B.凳面與斜桿采用榫接
C.斜桿與底座用硬木條榫接
D.凳面與斜桿間采用鉸連接
答案　C
5.如圖所示框鋸，是由工字形木框架、絞繩與絞片、鋸條等組成，鋸條兩端用旋鈕固定在框架上，并可用它調(diào)整鋸條的角度。絞繩絞緊后，鋸條被繃緊即可使用，此時撐桿的受力形式是(　　)
A.受拉　受彎曲 B.受壓　扭轉(zhuǎn)
C.受壓　受彎曲 D.受拉　受剪切
答案　C
6.如圖所示為一款叉車，在驅(qū)動功率及其它零部件允許的情況下，為了提高它的承載能力，以下措施中不正確的是(　　)
A.加長貨叉的長度
B.增加貨叉的厚度
C.增加前后車輪軸的距離
D.增加叉車尾部平衡塊的質(zhì)量
解析　叉車承載能力應(yīng)該體現(xiàn)在穩(wěn)定性和強度；增加貨叉的厚度，可提高強度；增加前后車輪的距離以及增加叉車尾部平衡塊的質(zhì)量能使叉車的穩(wěn)定性提高，單單加長貨叉的長度可能會導(dǎo)致叉車不穩(wěn)定，達不到提高承載能力的作用。
答案　A
7.如圖所示的書報架，在使用過程中，若發(fā)現(xiàn)書報架會向后傾倒，以下改進措施中合理的是(　　)
A.增大兩立柱之間的距離
B.增大立柱與支撐桿之間的角度
C.在立柱與支撐桿底端加防滑橡皮套
D.立柱與支撐桿之間連接采用鉸連接
答案　B
8.如圖所示為一款垃圾桶，當(dāng)用腳踩下時打開桶蓋，下列說法不正確的是(　　)
A.連桿主要受壓
B.踏桿主要受彎曲，彈簧主要受壓
C.當(dāng)連桿損壞時，可以用細線代替
D.將鉸連接改為剛連接，桶蓋還是可以打開
解析　連桿主要受壓，不能用細線代替。線只能受拉。
答案　C
9.如圖所示為用硬紙板制作而成的座椅，具有一定的強度，能承受一個成年人的重量。下列可以提高紙板椅強度的措施是(　　)
A.增大紙板椅支撐面
B.提高紙板椅重心高度
C.增加紙板椅座面的寬度
D.增大紙板的橫截面
解析　A項增加了紙板椅的穩(wěn)定性；B項降低了它的穩(wěn)定性；C項降低了它的強度；D項符合題意。
答案　D
10.如圖所示為A、B 兩款雙人秋千，下列說法不正確的是(　　)
A.A款秋千立柱1主要受壓，橫桿1主要受彎曲，橫桿2主要受彎曲
B.B款秋千橫桿2的設(shè)計主要是為了保持結(jié)構(gòu)形狀穩(wěn)定
C.B款秋千立柱1主要受壓但沒有受彎曲，橫桿1主要受彎曲，橫桿2主要受拉
D.加粗A款秋千立柱可以提高其強度
解析　B款秋千立柱1主要受壓和受彎曲。
答案　C
11.(2014·浙江學(xué)考)如圖所示的健身器材，使用者可雙手握住扶手，雙腳站在踏板上，進行漫步動作。當(dāng)使用者站在踏板上不運動時，連桿的主要受力形式為(　　)
A.受拉、受彎曲 B.受壓、受彎曲
C.受扭轉(zhuǎn)、受彎曲 D.受壓、受扭轉(zhuǎn)
解析　本題主要考查結(jié)構(gòu)與受力。構(gòu)件的基本受力形式有受拉、受壓、受剪切、受扭轉(zhuǎn)和受彎曲等。如題圖所示的健身器材中的連桿，只要有人站立在上面，都承受拉力的作用；同時支架在除豎直以外的位置，在受力的情況下，會產(chǎn)生彎曲變形的趨勢，因此還表現(xiàn)為受彎曲；若使用者站在踏板上運動，還能表現(xiàn)為受扭轉(zhuǎn)。結(jié)合題意，使用者站在踏板上不運動時，連桿主要表現(xiàn)為受拉、受彎曲。
答案　A
12.如圖所示兩根材質(zhì)勻稱的木質(zhì)橫梁，長2.5 m，截面規(guī)格為3 cm×1.5 cm，兩端架在相距為2 m的支撐墻上。如按豎擺和橫擺兩種方式(如圖所示)擺放，以下說法正確的是(　　)
A.橫梁中間放置重物時受力形式為受剪切
B.甲的承重能力大于乙
C.甲圖橫梁的穩(wěn)定性好于乙圖橫梁
D.以上說法都不正確
答案　B
13.如圖所示的旋轉(zhuǎn)雙層桌子，在試驗時發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)到最高位置時，桌子容易翻倒。以下改進措施中最合理的是(　　)
A.增加支撐腳的高度 B.增加上桌面的質(zhì)量
C.增加支撐腳的厚度 D.增大支撐腳的間距
解析　本題考查的是影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素。選項A和B都會使桌子穩(wěn)定性下降，增加支撐腳的厚度會使桌子的強度提高，選項D能增加支撐面積，從而提高穩(wěn)定性，故選D。
答案　D
14.如圖所示為構(gòu)件間的螺栓螺母連接，在用扳手擰緊的過程中，扳手、螺栓、墊片的主要受力形式是(　　)
A.扳手受扭轉(zhuǎn)、螺栓受拉、墊片受拉
B.扳手受彎曲、螺栓受壓、墊片受壓
C.扳手受拉、螺栓受壓、墊片受拉
D.扳手受彎曲、螺栓受拉、墊片受壓
答案　D
15.如圖所示是一把鐵質(zhì)椅子，當(dāng)學(xué)生坐上之后，椅腳、螺栓、椅腿的主要受力形式分別是(　　)
A.受壓、受彎曲、受壓
B.受彎曲、受剪切、受壓
C.受壓、受壓、受壓
D.受壓、受剪切、受壓
解析　對構(gòu)件進行受力分析，椅腳、螺栓、椅腿的主要受力形式分別是受彎曲、受剪切、受壓。故選B。
答案　B
16.如圖是2600年前發(fā)源于齊國的一種小型的坐具——馬扎。它的兩腿交叉，上面繃帆布或麻繩等，可以合攏，便于攜帶。請問A處應(yīng)采用哪種類型的連接及具體的連接方式(　　)
A.剛連接　螺栓松連接
B.剛連接　螺栓緊連接
C.鉸連接　螺栓松連接
D.鉸連接　螺栓緊連接
答案　C
17.通用技術(shù)課堂上，學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)與設(shè)計時，劉老師為同學(xué)們演示了如圖所示的小試驗，紙張相同，木塊和木塊間距不變，能得出的結(jié)論是(　　)
A.結(jié)構(gòu)受壓不同，形變相同
B.紙張的結(jié)構(gòu)造型影響強度
C.結(jié)構(gòu)改變能導(dǎo)致功能的變化
D.結(jié)構(gòu)荷載時，造型影響其穩(wěn)定性
答案　B
18.劉老師為了方便木工操作中夾持木板進行鑿?fù)冢瑢ｉT設(shè)計制作了用來夾緊木板的裝置(如圖所示)。以下對該結(jié)構(gòu)進行分析中，合理的是(　　)
A.當(dāng)手柄向下壓時，擠壓頭抬起
B.當(dāng)手柄向下壓時，手柄受壓變形
C.四個連接點均為鉸連接
D.擠壓頭將木板夾緊后，再用元寶螺母繼續(xù)夾緊
答案　C
19.如圖所示為汽車機械傳動裝置——差速器。在輸入軸轉(zhuǎn)動扭力下，軸頂端的齒輪把扭力傳遞給錐形齒輪，帶動框架上的行星齒輪驅(qū)使太陽齒輪轉(zhuǎn)動，從而輸出軸驅(qū)動車輪前進。框架局部(陰影部分)和輸出軸(陰影部分)的主要受力形式是(　　)
A.框架局部受壓、輸出軸受拉
B.框架局部受拉、輸出軸受扭轉(zhuǎn)
C.框架局部受扭轉(zhuǎn)、輸出軸受剪切
D.框架局部受彎曲、輸出軸受扭轉(zhuǎn)
答案　D
20.如圖所示為一款壁燈。當(dāng)桿1與桿2成90°時，桿1與桿2的主要受力形式是(　　)
A.桿1受彎曲，桿2受彎曲、受扭轉(zhuǎn)
B.桿1受壓，桿2受壓、受拉
C.桿1受壓，桿2受壓、受扭轉(zhuǎn)
D.桿1受彎曲，桿2受彎曲、受拉
解析　兩桿件均為懸空狀態(tài)，端部受到與桿垂直的重力荷載，因此兩桿均受彎曲；連接兩桿的短豎桿有向桿1翻倒的趨勢，從而帶動桿2發(fā)生扭轉(zhuǎn)形變，因此A項正確。
答案　A
21.趙明準備設(shè)計一款適合學(xué)生公寓用的毛巾架，以下設(shè)計的四種方案，從強度、成本和安全性的角度綜合考慮，其中比較合理的是(　　)
解析　B項方案靠近墻面，使用安全且不易形變，最符合題意。A、C項棱角突出，安全性差；D項離墻太遠，伸縮桿易彎曲，結(jié)構(gòu)強度不夠。
答案　B
22.使用如圖所示的健騎機時，人正坐在坐墊上，雙手正握把手，兩腳踏住腳蹬，用力向下蹬，同時雙臂向后拉，直至雙腿伸直，并且身體盡可能向后伸展。然后在自重的作用下，有控制地返回到初始位置。關(guān)于該健騎機的分析中，不正確的是(　　)
A.當(dāng)人手握住把手雙臂向后拉時，連桿1受彎曲力
B.當(dāng)人坐在健騎機上不動時，坐墊主要受壓力
C.當(dāng)人手握住把手雙臂向后拉，兩腳踏住腳蹬，用力向下蹬時，坐墊從高處往下運動
D.由于底座面積小，為提高穩(wěn)定性，應(yīng)把底座埋入地基中，與地基成剛連接
解析　當(dāng)人手握住把手雙臂向后拉，兩腳踏住腳蹬，用力向下蹬時，坐墊從低處往上運動。
答案　C
23.如圖所示圖乙結(jié)構(gòu)是由圖甲和下列四個選項中的一項結(jié)構(gòu)拼湊而成，其中滿足要求的結(jié)構(gòu)是(　　)
答案　C
24.(2016·3月浙江學(xué)考)如圖所示是一款鈑金剪的結(jié)構(gòu)示意圖。請完成(1)～(2)題。
(1)在加力桿上施加力F時，以下構(gòu)件的主要受力形式是(　　)
A.連桿受拉、加力桿受彎曲
B.連桿受壓、加力桿受彎曲
C.連桿受拉、加力桿受壓
D.連桿受壓、加力桿受壓
(2)圖中的銷軸可采用(　　)
A.鉚釘 B.自攻螺釘
C.緊定螺釘 D.膨脹螺栓
答案　(1)A　(2)A
25.如圖所示為一款風(fēng)撐，下列關(guān)于該風(fēng)撐的分析評價中不正確的是(　　)
A.構(gòu)件1與構(gòu)件2之間的連接屬于鉸連接
B.在力F的作用下，滑塊將沿滑槽往右下方滑動
C.在力F的作用下，構(gòu)件1主要受壓
D.在力F的作用下，構(gòu)件3主要受壓
解析　在力F的作用下，構(gòu)件1主要受彎曲。故選C。
答案　C
26.如圖所示的凳子，使用時凳腳容易往外撐開。以下四種加固方法中最合理的是(　　)
答案　C
27.如圖所示為一款秋千，設(shè)計此款秋千，在確定結(jié)構(gòu)尺寸時，要綜合考慮各方面的因素，如人機關(guān)系、穩(wěn)定性和強度等。以下尺寸的確定，主要從結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面考慮的是(　　)
A.底盤的直徑 B.主桿的橫截面積
C.藤條的橫截面積 D.吊籃的空間大小
答案　A
28.如圖1所示是一款能高度調(diào)節(jié)的戶外遮陽傘，圖2所示是遮陽傘支架示意圖，下列對該遮陽傘的結(jié)構(gòu)主要受力分析的說法中正確的是(　　)
A.立柱受彎曲、連接桿受拉、斜桿受彎曲
B.立柱受彎曲和受壓、連接桿受拉、斜桿受彎曲
C.立柱受壓、連接桿受拉、斜桿受彎曲
D.立柱受壓、連接桿受壓、斜桿受彎曲
解析　傘面在立柱的右側(cè)，立柱不僅受壓，還受彎曲。
答案　B
29.(2016·4月浙江模考)如圖所示是一款千斤頂，其工作原理是：轉(zhuǎn)動絲桿，改變支撐桿間的角度實現(xiàn)升降。下列關(guān)于千斤頂結(jié)構(gòu)的說法中，錯誤的是(　　)
A.支撐桿用鋼板制作成“U型”，既保證強度又減輕質(zhì)量
B.通過絲桿的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)千斤頂?shù)纳?br/>C.蝶型底座，既適用于不同地面，又有較大的支撐面積
D.支撐桿之間采用鉸連接，主要是為了便于折疊收納
答案　D
30.如圖所示為單人座式健騎機，鍛煉方法為人坐座椅上雙手握緊手柄，兩腳踏牢踏板，腳向下蹬的同時手向后拉。在手向后拉時，豎桿和斜桿的主要受力形式分別為(　　)
A.受彎曲，受拉 B.受拉，受壓
C.受彎曲，受壓 D.受拉，受拉
答案　C
31.如圖所示是一個多媒體教室專用的音響，音響的尺寸長、寬、高為460*180*265(mm)，后面板上四個螺紋孔的直徑為5 mm。小林想把該音響安裝在多媒體教室墻角的不銹鋼水管上，水管的外徑為90 mm。請你設(shè)計音響與不銹鋼水管之間的連接件(連接件與音響后面四個螺紋孔連接)。設(shè)計要求如下：
A.連接件安裝好后，通過調(diào)節(jié)連接件，音響可以沿著水管方向高度連續(xù)調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)方便；
B.連接件與水管、音響連接可靠，且音響可向上、向下、向左、向右四個方向翻，在0 到45 度任意角度可靠固定，操作方便；
C.水管上不許鉆孔和開腰型孔；
D.連接件主要材料采用4 mm厚的鋼板制作，輔助材料自選。
請根據(jù)以上描述和設(shè)計要求完成以下任務(wù)：
(1)制定連接件設(shè)計方案前，需要明確設(shè)計的限制因素，以下不屬于設(shè)計的限制因素有________(在①水管的直徑；②制作水管的材料；③音響的形狀；④設(shè)計者的技術(shù)能力；⑤音響的重量；⑥音響后面四個螺紋孔的直徑中選擇正確的選項，將序號填入________內(nèi))；
(2)畫出連接件的設(shè)計草圖，必要時可用文字說明；
(3)在設(shè)計草圖上標注連接件結(jié)構(gòu)的主要尺寸；
(4)將制作好的連接件固定在音響后面板上，最適合的標準件是________(在①膨脹螺栓；②自攻螺釘；③平頭螺絲中選擇一項，將序號填入________內(nèi))。
答案　(1)②
(2)(3)
(4)③
32.(2015·10月浙江選考)張民同學(xué)發(fā)現(xiàn)結(jié)冰的路上有人滑倒，于是用木板制作了如圖所示的警示牌。現(xiàn)在需要用3 mm厚，30 mm寬，長度足夠的條鋼制作一個警示牌支架(輔助材料不限)。設(shè)計要求如下：
A.安裝支架后的警示牌能穩(wěn)定地擺放在地面上，警示牌的總高度不低于500 mm；
B.安裝支架后的警示牌能放入內(nèi)部空間為500 mm×400 mm×30 mm的盒中。
請根據(jù)上述設(shè)計要求和警示牌的尺寸，完成以下任務(wù)：
(1)畫出支架結(jié)構(gòu)的設(shè)計草圖(警示牌可以不畫)，必要時可用文字說明。
(2)在設(shè)計草圖上標注支架結(jié)構(gòu)的主要尺寸。
(3)支架與警示牌的連接可以采用________(在①自攻螺釘連接；②緊定螺釘連接；③膨脹螺栓連接中選擇一項，將序號填寫在“________”處)。
(4)為了防止生銹，適合學(xué)生在學(xué)校完成的表面處理方法是________(在①表面刷光；②噴涂油漆；③電鍍中選擇一項，將序號填寫在“________”處)。
答案　(1)如圖甲所示　(2)如圖乙所示
(3)①　(4)②
33.(2018·11月浙江選考)新學(xué)期開始了，老師安排小明設(shè)計制作一個迎接新同學(xué)的引導(dǎo)牌。小明上網(wǎng)查找了大量圖片資料，分析研究后用長500 mm、寬300 mm的木板和直徑25 mm、長1 000 mm的木棍做了一個引導(dǎo)牌(如圖所示)。使用時小明發(fā)現(xiàn)引導(dǎo)牌不便于攜帶，準備重新設(shè)計制作一個可收攏和可展開的引導(dǎo)牌。請你幫助小明設(shè)計該引導(dǎo)牌，設(shè)計要求如下：
(1)引導(dǎo)牌展開后形狀和尺寸與原來的相當(dāng)，并能保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；
(2)引導(dǎo)牌收攏后的尺寸要盡可能小，便于攜帶；
(3)展開和收攏操作方便；
(4)材料自選。
請根據(jù)描述和設(shè)計要求完成以下任務(wù)：
(1)小明發(fā)現(xiàn)引導(dǎo)牌不便于攜帶的途徑是________(在A.觀察日常生活；B.收集和分析信息；C.技術(shù)研究與技術(shù)試驗中選擇合適的選項，將序號填入“________”處)；
(2)要求如圖所示那樣將引導(dǎo)牌舉在胸前，面板超過人群的頭頂，在確定手柄的長度時，主要考慮人的________(在A.動態(tài)尺寸；B.靜態(tài)尺寸中選擇合適的選項，將序號填入“________”處)；
(3)構(gòu)思引導(dǎo)牌的結(jié)構(gòu)方案時，不需要考慮的是________(在A.手柄和面板如何收攏和展開；B.手柄與面板如何連接；C.展開后如何保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；D.引導(dǎo)牌收攏后的尺寸；E.面板的顏色；F.面板和手柄分別采用什么材料中選擇合適的選項，將序號填入“________”處)；
(4)畫出設(shè)計草圖，必要時可用文字說明；
(5)在設(shè)計草圖上標注主要尺寸。
答案　(1)A　(2)B　(3)E　(4)略　(5)略
課件39張PPT。第一章　結(jié)構(gòu)與設(shè)計[考試標準]一、常見結(jié)構(gòu)的認識
1.結(jié)構(gòu)的概念
(1)結(jié)構(gòu)是指事物的各個組成部分之間的有序搭配和排列。
從力學(xué)角度來說，結(jié)構(gòu)是指可承受一定力的架構(gòu)形態(tài)，它可以抵抗能引起形狀和大小改變的力。
(2)構(gòu)件：一個較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)由許多不同的部分組成，這些組成部分通常稱為構(gòu)件。2.結(jié)構(gòu)的受力
(1)構(gòu)件的基本受力形式：拉力、壓力、剪切力、扭轉(zhuǎn)力、彎曲力。(2)結(jié)構(gòu)的類型
從力學(xué)架構(gòu)與形態(tài)方面考慮，通常將結(jié)構(gòu)分為實體結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)和殼體結(jié)構(gòu)等基本類型。二、穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的探析
1.結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性
結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是指結(jié)構(gòu)在外力的作用下維持其原有平衡狀態(tài)的能力，它是結(jié)構(gòu)的重要性質(zhì)之一。
2.影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素
影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素主要有：重心位置的高低、結(jié)構(gòu)與地面接觸所形成的支撐面大小、結(jié)構(gòu)的形狀。如果結(jié)構(gòu)重心所在點的垂線落在支撐面范圍內(nèi)，則結(jié)構(gòu)處于穩(wěn)定狀態(tài)。3.影響結(jié)構(gòu)強度的主要因素
(1)結(jié)構(gòu)的強度是指結(jié)構(gòu)具有抵抗被外力破壞的能力。結(jié)構(gòu)的強度與結(jié)構(gòu)的形狀、使用的材料、構(gòu)件之間的連接方式等因素有密切的關(guān)系。三角形是框架結(jié)構(gòu)中最基本的形狀之一，它結(jié)實、穩(wěn)定，所用材料最少。在長方形或六邊形的框架中間，加上三角形的支撐構(gòu)件，可大大增加結(jié)構(gòu)強度。
(2)構(gòu)件的連接方式通常有兩種：剛連接和鉸連接。榫接、膠接、焊接都屬于剛連接。4.結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系
結(jié)構(gòu)不僅是事物存在的一種形式，而且可以影響事物的功能和作用。結(jié)構(gòu)的改變可以導(dǎo)致事物功能的變化。
三、簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計
1.結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要因素
結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮的主要因素：符合使用者對設(shè)計對象的穩(wěn)定性和強度要求，安全因素，公眾和使用者的審美需求，使用者的個性化需要，對設(shè)計對象的成本控制要求和一定的使用壽命。2.簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計
根據(jù)問題確定具體的設(shè)計項目；明確設(shè)計目標及要求；進行設(shè)計分析；形成初步設(shè)計方案；模型或者原型制作；檢測、優(yōu)化和改進設(shè)計；設(shè)計評價。
四、經(jīng)典結(jié)構(gòu)的欣賞
優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)設(shè)計不僅表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)的實用功能上，也表現(xiàn)在形式上，特別是功能與形式的統(tǒng)一上。我們在賞析和分析這些經(jīng)典的結(jié)構(gòu)設(shè)計作品時，可以從兩個角度來進行：
1.技術(shù)角度：側(cè)重結(jié)構(gòu)的功能，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性和耐用程度，造型設(shè)計的創(chuàng)意和表現(xiàn)力，材料，使用的合理性，工藝制造的精湛程度等等。
2.文化角度：側(cè)重文化寓意與傳達，公眾認可的美學(xué)原則，反映的時代、民族、習(xí)俗方面的特征，結(jié)構(gòu)的個性特征等等。【例1】　(2016·10月浙江選考)如圖所示為鋼筋混凝土橫梁的受力變形示意圖。由于混凝土擅長抗壓力，而鋼筋擅長抗拉力，為了合理利用鋼筋，下列對橫梁的分析正確的是(　　)A.上部彎曲的程度比下部大，應(yīng)在上部布置粗鋼筋，下部布置細鋼筋
B.上下部都彎曲，應(yīng)在上部和下部布置相同的鋼筋
C.上部受壓，下部受拉，應(yīng)在上部布置細鋼筋，下部布置粗鋼筋
D.上部受拉，下部受壓，應(yīng)在上部布置粗鋼筋，下部布置細鋼筋
答案　C[變式1]　(2017·4月紹興一模)如圖是腳踏式垃圾桶內(nèi)部杠桿示意圖，腳踩在踏桿A點通過中間的支點作用，使得C點向上運動，從而使連桿BC打開垃圾桶蓋。在打開垃圾桶蓋時，下列對桿件主要受力形式分析中正確的是(　　)A.踏桿AC受彎曲，連桿BC受拉
B.踏桿AC受壓，連桿BC受彎曲
C.踏桿AC受彎曲，連桿BC受壓
D.踏桿AC受壓，連桿BC受拉
答案　C【例2】　(2018·11月浙江選考)小明構(gòu)思了下列插接式小凳子方案，其中結(jié)構(gòu)強度和穩(wěn)定性最好的是(　　)答案　A[變式2]　(2017·4月衢麗湖舟聯(lián)考)如圖所示為我國傳統(tǒng)木工工藝中的一種榫接結(jié)構(gòu)。已知構(gòu)件的橫截面尺寸均為100 mm×100 mm，以下關(guān)于構(gòu)件2的結(jié)構(gòu)方案中合理的是(　　)答案　B【例3】　(2018·11月浙江選考)如圖所示是一種壓緊機構(gòu)。在力F的作用下，推桿1通過連桿1、擺桿、連桿2推動推桿2，將物體壓緊。下列受力形式分析中正確的是(　　)A.連桿1受彎曲、擺桿受拉、推桿2受壓與受彎曲
B.連桿1受壓、連桿2受壓、推桿2受壓與受彎曲
C.連桿1受壓、擺桿受拉、推桿2受壓
D.連桿1受壓、連桿2受壓、推桿2受壓
答案　B[變式3]　(2017·4月浙江選考)如圖所示是一種手動沖壓機，扳動手柄，通過連桿帶動壓桿運動。下列關(guān)于該沖壓機的分析中，正確的是(　　)A.壓桿只能上下移動，不能轉(zhuǎn)動，壓桿與機座之間的連接屬于剛連接
B.沖壓時連桿受壓
C.沖壓機重心的垂線偏離支撐面中心，提高了沖壓時的穩(wěn)定性
D.手柄上施加力F時，壓桿向上運動
答案　C【例4】　(2015·10月浙江選考) 如圖所示是一款木制衣帽架。為了提高其穩(wěn)定性，下列措施中不合理的是(　　)
A.增大底座的支撐面積
B.縮小立柱的截面積
C.降低衣帽架的高度
D.縮短衣帽鉤伸出的長度解析　本題考查了影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素。A選項增大支持面積，能提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；B選項縮小立柱的截面積，對穩(wěn)定性沒有影響；C選項降低衣帽架的高度，可降低重心，提高穩(wěn)定性；D選項縮短衣帽鉤的長度，使重心的垂線落在支撐面的范圍內(nèi)，可提高穩(wěn)定性。
答案　B[變式4]　 如圖所示為一款折疊式文具架，利用四邊形的幾何可變體系調(diào)節(jié)高度，為了提高其穩(wěn)定性，以下措施中不正確的是(　　)
A.降低文具架的高度
B.增大底部支撐面積
C.采用較重的底座
D.將其中的連接方式由鉸連接改為剛連接解析　根據(jù)本題意，D項改變連接方式后，折疊式文具架因為剛性連接而形體不可改變，違背了題意，D項錯誤，A、B、C三項都是增加其穩(wěn)定性的措施。
答案　D【例5】　孫麗對如圖所示的戶外垃圾桶結(jié)構(gòu)進行改進。以下措施中不合理的是(　　)解析　A項、C項通過鉸連接增大了垃圾桶的實用性，可行性比較好；B項改變底座的形狀，提高了垃圾桶的穩(wěn)定性，措施可行；D項降低外桶固定點，重心高于固定點連線，桶易翻倒，穩(wěn)定性差，符合題意，故選D。
答案　D[變式5]　小劉家的長木凳凳腳與凳板間的連接處出現(xiàn)了松動，以下加固方法中，既美觀又有效的是(　　)解析　本題考查簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計。選項A、D在凳子側(cè)面用鐵釘固定木條的方法欠缺美觀，而B、C相對較好；另外凳腳與凳板間松動用一根鐵釘加固強度不夠，連接處容易轉(zhuǎn)動，效果不好。選項C的榫接效果較好。
答案　C【例6】　(2017·11月浙江選考)如圖是一種手動壓力。在力F的作用下，手柄通過連桿1、搖桿、連桿2帶動壓桿向下運動，將工件壓緊。連桿1、搖桿、連桿2的主要受力形式是(　　)A.連桿1受拉、搖桿受彎曲、連桿2受壓
B.連桿1受壓、搖桿受扭轉(zhuǎn)、連桿2受拉
C.連桿1受拉、搖桿受彎曲、連桿2受拉
D.連桿1受壓、搖桿受扭轉(zhuǎn)、連桿2受壓
答案　A[變式6]　如圖所示為兩把相同的木條凳。在木條凳上面分別放一個方鐵塊(圖一、圖二所示)，則凳面的主要受力形式是(　　)A.圖一凳面受壓、圖二凳面受壓
B.圖一凳面受壓、圖二凳面受彎曲
C.圖一凳面受彎曲、圖二凳面受壓
D.圖一凳面受彎曲、圖二凳面受彎曲
解析　圖一、二中凳面都要向下彎曲。故選D。
答案　D【例7】　(2018·4月浙江選考)如圖所示，施工人員轉(zhuǎn)動卷揚機，卷揚機通過鋼絲繩向上拉電線桿。圖示狀態(tài)，電線桿一端被拉起，力F 作用在手柄上，搖臂與電線桿主要受力和變形的形式是(　　)A.搖臂受壓、受彎，電線桿受彎
B.搖臂受彎、受扭轉(zhuǎn)，電線桿受拉
C.搖臂受壓、受扭轉(zhuǎn)，電線桿受拉
D.搖臂受彎、受扭轉(zhuǎn)，電線桿受彎
解析　搖臂轉(zhuǎn)動的過程中，受扭轉(zhuǎn)和彎曲；電線桿在重力和鋼絲繩的作用下受彎曲。
答案　D[變式7]　如圖所示用螺絲刀往下旋緊螺絲釘?shù)倪^程中，螺絲刀的主要受力形式是(　　)A.受拉、受壓
B.受壓、受剪切
C.受剪切、受扭轉(zhuǎn)
D.受壓、受扭轉(zhuǎn)
解析　受力分析可知，螺絲刀的主要受力形式是受壓、受扭轉(zhuǎn)。故選D。
答案　D
【易混易錯】
構(gòu)件的五種受力形式
(1)受拉與受壓：由大小相等、方向相反、作用線與桿件軸線重合的一對力所引起。拉伸，是構(gòu)件沿外力的作用方向伸長，截面變細。壓縮，是構(gòu)件沿外力的作用方向縮短，截面變粗。
(2)受剪切：由大小相等、方向相反、相互平行且非常靠近的一對力所引起，表現(xiàn)為構(gòu)件的相鄰兩截面沿外力的作用方向產(chǎn)生錯位。如連接件中的螺栓受力后的變形。
(3)受扭轉(zhuǎn)：由大小相等、轉(zhuǎn)向相反、作用面都垂直于桿軸的一對力偶所引起，表現(xiàn)為桿件的任意兩個橫截面發(fā)生繞軸線的相對轉(zhuǎn)動。
(4)受彎曲：由垂直于桿件軸線的橫向力，或由作用于包含桿軸的縱向平面內(nèi)的一對大小相等、方向相反的力偶所引起的，表現(xiàn)為桿件軸線由直線變?yōu)槭芰ζ矫鎯?nèi)的曲線。
在結(jié)構(gòu)中，載荷(即外力)、變形的關(guān)系是：載荷使結(jié)構(gòu)變形，變形產(chǎn)生內(nèi)力，載荷是“因”，變形和內(nèi)力是“果”。沒有外載荷，結(jié)構(gòu)就不會有變形，因而也就不會有因變形而產(chǎn)生的附加內(nèi)力。

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