《技術與設計2》第一章 結構及其設計 內容梳理與練習測試卷及答案

《技術與設計2》第一章結構及其設計內容梳理與練習測試卷及答案一、結構與力：1、結構：指事物的各個組成部分之間的有序搭配和排列。從力學角度講，結構是能承受一定力的架構形態(tài)。2、結構受力和變形的形式可分為五種：受拉、受壓、受剪切、受扭轉、受彎曲。（p5）

①受力形式指結構在力的作用下形變的趨勢。

②受力的分析技巧

a．方向背向在同一直線的為受拉力。

b．方向相向的，同一直線的為受壓力，

不在同一直線稍微錯開一點點的為受剪切力，

不在同一直線，錯開距離較大的為受彎曲力。

c．有360度旋轉的為受扭轉力。

d．繩類結構一般都受拉力，桿類結構可以受拉、受壓、受彎曲、受剪切、受扭轉力。

③橫梁鋼筋置放分析：

混凝土擅長抗壓力；鋼筋擅長抗拉力。3、結構的分類：實體結構、框架結構、殼體結構、組合結構。（P8）4、應力：構件的單位橫截面積上所產生的內力，可用公式σ=F/S表示，F(xiàn)為內力，S為受力面積，σ為應力。應力可以作為表示結構構件強度的基本指標。（P17）二、穩(wěn)定性：（P11）1、穩(wěn)定性：是指結構在荷載的作用下維持其原有平衡狀態(tài)的能力。（2）影響穩(wěn)定性的主要因素：①重心位置的高低②支撐面的大小③結構的形狀。（3）對于一個靜止結構而言，如果重心所在點的垂線落在結構底面范圍內，結構就是穩(wěn)定的，不會出現(xiàn)傾倒。三、強度：（P16）1、強度：是指結構具有的抵抗被外力破壞的能力。2、影響結構強度的主要因素：①結構的形狀；②使用的材料；③構件之間的連接方式。3、構件的連接方式通常有兩類：鉸連接、剛連接（1）鉸連接：被連接的構件在連接處不能相對移動，但可相對轉動，具體有松螺栓、松鉚等，如門與門框的連接。（2）剛連接：被連接的構件在連接處既不能相對移動，也不能相對轉動，具體有榫接、膠接、焊接等。四、提高結構穩(wěn)定性和強度的常見措施：五、簡單結構的設計：（P24）

1、設計目標與要求：應滿足設計規(guī)范，滿足使用者的基本需求。

2、設計應考慮的主要因素：安全、功能、穩(wěn)定性、強度、成本、壽命、美觀、個性化需求等等。六、從技術角度和文化角度欣賞并評價典型結構：（P30）

1、技術角度：使用功能的實現(xiàn)、穩(wěn)固耐用、造型設計的創(chuàng)意和表現(xiàn)力、材料的合理性、工藝精湛程度等。

2、文化角度：文化寓意與傳達，美學原則，反映時代、民族、習俗方面特征，個性特征等。班級：[填空題]*_________________________________您的姓名：[填空題]*_________________________________序號：[填空題]*_________________________________

一.單選題（每題5分，15題共75分）1.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動，將工件夾緊。連桿和夾持手的主要受力形式是（

）[單選題]*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(正確答案)D．連桿受彎曲、夾持手受彎曲答案解析：

一個設計合理的結構，應該能承受正常范圍內，外界的各種作用力，能抵抗各種變形。要清楚在這些力的作用下，構件能否安全、可靠地工作，就需要分析構件的承載能力。根據構件的受力和變形形式，可以將構件的受力分為受拉、受壓、受剪切、受彎曲、受扭轉五種基本形式。在分析構件受力時，要明確結構的狀態(tài)，每個構件的受力效果及形變情況，并且要關注力與力之間的相互關系，表現(xiàn)在結構上，其形態(tài)變化也應該是相互的。當拉桿受力F作用后，連桿會隨力的方向運動，連桿外的作用支點受力向內，導致其構件變短而受壓，夾持手受三個點的力，受彎曲。2.如圖所示的交通路牌結構示意圖。橫桿①②平行與立柱③垂直安裝，當路牌遭遇正面強風時，橫桿②與立柱③的主要受力形式分別是（

）[單選題]*A．②受壓，③受拉、受彎曲B．②受彎曲，③受彎曲，受扭轉(正確答案)C．②受彎曲，③受壓、受彎曲D．②受壓，③受彎曲、受扭轉答案解析：

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，如又在強風的作用下，立柱在交通路牌的帶動下發(fā)生扭轉變形。選B3.如圖所示是一款創(chuàng)意三輪車葡萄酒瓶架。若要提高它的穩(wěn)定性，有效的改進措施是（

）[單選題]*A．增加瓶筐材料的直徑B．縮短前后輪的距離C．增大兩后輪的直徑D．增大兩后輪的間距(正確答案)答案解析：

本題D項增大了結構與地面的支撐面積，提高結構的穩(wěn)定性，因此D選項符合題意；A項提高了結構的強度；B項將減小結構與地面的支撐面積；C項升高了結構的重心，也降低了結構的穩(wěn)定性。答案D4.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節(jié)高度，為了提高其穩(wěn)定性，以下措施中不正確的是（

）[單選題]*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(正確答案)答案解析：

解析根據本題意，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。5.山西懸空寺始建于北魏時期，是一處木質框架結構古建筑，緊貼崖壁，半懸空中。從技術的角度評價正確的是（

）[單選題]*A．裝飾美觀，漂亮，有一定的歷史影響力B．該建筑架構穩(wěn)定性較差，只有幾根柱子支撐C．木柱和橫梁之間的連接方式主要為釘連接D．插進巖石內的橫木飛梁和木柱起主要支撐作用(正確答案)答案解析：

解析D6.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處應采用哪種類型的連接及具體的連接方式（

）[單選題]*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(正確答案)D．鉸連接螺栓緊連接答案解析：

解析C7.分析下列物體的結構類型，屬于實體結構的是（

）[單選題]*A、電燈泡B、乒乓球C、橡皮檫(正確答案)D、籃球架答案解析：

解析C8.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()[單選題]*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(正確答案)答案解析：

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D9.天安門是中國象征性的建筑物，造型威嚴莊重，氣勢宏大，雄偉壯麗，是中國古代城門中杰出的代表作，下列敘述中不屬于結構評價的是（）[單選題]*A．城樓上所掛的毛主席畫像和兩側的巨幅標語，給古老的天安門賦予了時代的意義(正確答案)B．城樓建立在巨型條石砌成的須彌座式城臺上，造型莊重渾厚，宏偉典雅C．朱墻黃琉璃瓦頂，天花、斗拱、梁枋等繪滿了金龍和璽彩畫，金碧輝煌D．城樓為木結構建筑，60根紅漆木柱支撐著重檐歇山式屋頂，雄偉壯觀答案解析：

解析城樓上所掛的毛主席畫像和兩側的巨幅標語，給古老的天安門賦予了時代的意義，屬于文化角度的評價，其余三個屬于結構評價。答案A10.如圖所示為一款木制衣帽架。為了提高其穩(wěn)定性，下列措施不合理的是（

）。[單選題]*A.增大底座的支撐面積B.縮小立柱的截面積(正確答案)C.降低衣帽架的高度D.縮短衣帽鉤伸出的長度答案解析：

結構的穩(wěn)定性是指結構在荷載作用下維持其原有平衡狀態(tài)的能力。如果一個物體的結構不能有效地抵御荷載的作用，那么該物體就很難保持原有的平衡狀態(tài)。降低重心位置、增大支撐面、設計三角形，以及保持重心位置在支撐面內都是有效提高結構穩(wěn)定性的辦法。縮小立柱的截面積并沒有提高結構的穩(wěn)定性，所以不合理。同時，在考慮結構穩(wěn)定性時還要同步考慮結構的功能。11．如圖所示是超市中的購物推車，設計該推車時，下列因素不是必須考慮的是（

）[單選題]*A．超市中的商品的形狀和大小B．推車的結構強度和穩(wěn)定性C．推車的高度和寬度D．超市中商品的種類和價格(正確答案)答案解析：

解析D12.如圖所示的太陽能路燈，下列受力分析中正確的是（

）[單選題]*A．支撐桿受拉，拉桿受拉，連接桿受扭轉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(正確答案)D．支撐桿受彎曲，拉桿受拉，連接桿受壓答案解析：

解析C13．如圖所示為一款塑料材質的小熊存錢罐，該存錢罐屬于哪類結構（

）[單選題]*A.實體結構B．框架結構C.殼體結構(正確答案)D．組合結構答案解析：

解析讀圖后可以判斷，存錢罐的整體結構屬于殼體結構，其整體是由帶有一定弧度的較薄的材料制作而成，一旦有外力作用，這個外力將由整個表面承受。14．如圖所示的旋轉雙層桌子，在試驗時發(fā)現(xiàn)旋轉到最高位置時，桌子容易翻倒。以下改進措施中最合理的是（

）[單選題]*A．增加支撐腳的高度B．增加上桌面的質量C．增加支撐腳的厚度D．增大支撐腳的間距(正確答案)答案解析：

解析本題考查的是影響結構穩(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。15.如圖所示的鋼架椅，后面的椅腳安裝了活動支撐片。椅腳與支撐片間采用的連接方式比較合理的是（

）[單選題]*A．焊接B．榫接C．松鉚連接(正確答案)D．釘接答案解析：

解析根據題干要求，椅腳與支撐片之間需要鉸連接。C項為鉸連接，A、B、D項均為剛連接，因此C項正確，A、B、D項錯誤。二.判斷題（每題5分，5題共25分）1.結構是指事物的各個組成部分之間的有序搭配和排列，任何事物都具有結構。[判斷題]*對(正確答案)錯答案解析：

結構是事物存在的基本形式，無論是自然事物（如樹木、動物骨骼）還是人造事物（如建筑、機械），都具有自身的結構，題干表述符合結構的定義。2.結構的穩(wěn)定性是指結構在受到外力作用時，保持原有平衡狀態(tài)的能力，與結構的重心高度無關。[判斷題]*對錯(正確答案)答案解析：

結構的穩(wěn)定性與重心高度密切相關，在支撐面相同的情況下，重心越低，結構的穩(wěn)定性越好（如臺燈底座加重，降低重心以保持穩(wěn)定），題干表述錯誤。3.三角形結構具有穩(wěn)定性，而四邊形結構容易變形，因此在設計框架結構時應盡量采用三角形。[判斷題]*對(正確答案)錯答案解析：

三角形結構的桿件之間相互約束，受力后不易變形，具有良好的穩(wěn)定性；四邊形結構受力后容易發(fā)生轉動、變形，因此在框架結構設計中，常通過增加斜桿將四邊形轉化為三角形，增強穩(wěn)定性。4.實體結構的受力特點是外力分布在整個體積上，如墻壁