常见结构的认识及欣赏.docx

必修2技术与设计2第八单元结构与设计考纲导学考点考试内容考试要求常见结构的认识结构的概念结构的受力ab稳固结构的探析结构的稳定性与强度影响结构稳定性的主要因素影响结构强度的主要因素结构与功能的关系bccb简单结构的设计结构设计的主要因素简单结构的设计ac经典结构的欣赏结构的实用性典型结构设计的欣赏与评价bb第1节常见结构的认识及欣赏一、常见结构的认识1.结构的含义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。3.构件的受力基本形式受拉、受压、受剪切、受弯曲、受扭转。4.结构的基本类型(1)实体结构:结构体本身是实心的结构,其受力特点是:外力分布在整个体积中。(2)框架结构:结构体是由细长的构件组成的结构,其受力特点是:既能承受竖向重力荷载,也能承受水平方向的荷载。(3)壳体结构:层状的结构,其受力特点:外力作用在结构体的表面上。二、经典结构的欣赏赏析结构设计作品的两个角度(1)技术角度:结构的使用功能的实现,结构的稳固耐用,结构造型设计的创意和表现力,材料使用的合理性,工艺制造的精湛程度等。(2)文化角度:结构的文化寓意与传达,公众认可的美学原则,反映的时代、民族、习俗方面的特征,结构的个性特征等。1.(2019台州期末)如图所示的推料机构,电动机带动曲柄圆盘做圆周运动来驱动摇杆摆动,从而完成推料动作,图示状态下在对物料向右推进。下列对图示状态构件主要受力形式的分析中,正确的是() A.摇杆受压、连杆受压、从动连动杆受拉B.摇杆受弯曲、连杆受扭转、从动连动杆受压C.摇杆受弯曲、连杆受弯曲、从动连动杆受压D.摇杆受压、连杆受弯曲、从动连动杆受拉1.答案C本题考查构件的受力基本形式。摇杆和连杆不是二力杆,受外力作用时应受弯曲,从动连动杆应受压,因此C项分析正确。2.(2019浙江七彩阳光联考)如图所示是一种滑槽杠杆式抓取机构及其局部示意图。销轴2固定在底座上,销轴3固定在推杆2上,夹持臂铰连接在销轴2上。在推力F的作用下,推杆1通过推杆2,带动夹持臂夹紧物体。下列关于物体夹紧后各部件的受力形式分析中不正确的是()A.销轴2只受剪切B.销轴3不只受剪切C.推杆2受弯曲D.夹持臂受弯曲2.答案A本题考查构件的受力基本形式。销轴2和销轴3都既受剪切又受弯曲,所示选项A分析不正确。3.(2019嘉湖丽联考)如图是缝纫机针头往复运动结构示意图。曲柄绕着支点顺时针旋转,通过连杆带动滑杆沿导轨往复运动,从而实现针头的上下运动。当针头从上向下运动时,曲柄、连杆、导轨2的主要受力形式是()A.曲柄受弯曲、连杆受压、导轨2受压和受弯曲B.曲柄受扭转、连杆受拉、导轨2受压和受弯曲C.曲柄受扭转、连杆受拉、导轨2受拉和受弯曲D.曲柄受弯曲、连杆受压、导轨2受拉和受弯曲3.答案A本题考查构件的受力基本形式。由运动趋势和杆件特征分析可知曲柄受弯曲、连杆受压、导轨2受压和受弯曲,因此A项正确。4.(2019浙江十校联考)如图所示为自升式塔式起重机 ,在工作过程中其塔身、横梁、拉索的主要受力形式分别是()A.受压、受压、受拉B.受压、受弯曲、受拉C.受弯曲、受剪切、受扭转D.受扭转、受弯曲、受压4.答案B本题考查构件的受力基本形式。由各杆件的受力情况分析可知其塔身、横梁、拉索的主要受力形式分别是受压、受弯曲、受拉,所以B项正确。5.(2019浙江新高考联盟联考)如图所示是某升降机结构示意图,当升降机往下降时,以下受力分析正确的是()A.连杆1受压,连杆2受压,液压杆受压B.连杆1受压,连杆2受弯曲,液压杆受拉C.连杆1受弯曲,连杆2受弯曲,液压杆受拉D.连杆1受弯曲,连杆2受弯曲,液压杆受压5.答案D本题考查构件的受力基本形式。由运动趋势和杆件特征分析可知连杆1受弯曲,连杆2受弯曲,液压杆受压,因此D项分析正确。6.(2019湖州模拟)如图所示是一种室内吊机。下列关于该吊机构件受力方式分析不正确的是()A.支撑杆受压、受弯曲B.立柱受压、受弯曲C.斜杆受压D.横杆受拉6.答案C本题考查构件的受力基本形式。在重物重力的作用下横杆受拉,立柱受压、受弯曲,支撑杆受压、受弯曲,斜杆受拉,所以选项C不正确。7.如图所示是竹、木混合材质的躺椅,其结构类型为()A.壳体结构B.实体结构C.框架结构D.其他结构7.答案C本题考查结构的类型。竹、木材料多为细长的构件,属于框架结构,因此C项正确。8.如图所示是修缮完毕的上海外白渡桥北段桥身。外白渡桥是苏州河汇入黄浦江口的第一座钢桥,见证了上海滩百年沧桑。修缮时,有关部门强调要修旧如旧。如此修缮的主要原因是()A.该桥是框架结构B.此地段无法架设现代桥梁C.此地段交通的迫切需要D.该桥具有较高文化价值8.答案D本题考查经典结构的欣赏。经典的建筑结构不仅是技术的展现,还是文化的表达。对外白渡桥的修缮应当考虑其文化价值,因此D项正确。突破构件的受力分析构件的受力基本形式特点受拉构件承受拉拽力受压构件承受使之被挤压的力受弯曲构件承受使之产生弯曲的力受扭转构件两端承受方向相反的均匀的力,使它发生扭转形变受剪切构件承受两个距离很近、大小相等、方向相反的平行力例(2019温州模拟)如图所示为钢料推送装置,采用多杆机构推动滑块,杆1可在机座1上由电机带动做360顺时针转动,杆3与机座2为铰连接,并推拉杆4使滑块做往返运动。如图状态时,各构件的受力形式为()A.杆1受弯曲、杆2受压、杆3受弯曲、杆4受压B.杆1受扭转、杆2受弯曲、杆3受弯曲、杆4受压C.杆1受弯曲、杆2受压、杆3受压、杆4受弯曲D.杆1受拉、杆2受拉、杆3受弯曲、杆4受拉 例答案A本题考查构件的受力基本形式。杆1可在机座1上由电机带动做360顺时针转动,所以此处为刚连接,杆1受弯曲。结合题图状态可以分析各杆件的受力情况,因此A项正确。1-1(2019绍兴模拟)如图所示是一种肘杆夹紧机构。在力F的作用下,手柄通过连杆带动压杆绕销轴转动,将工件压紧后,手柄、连杆、压杆、销轴的主要受力形式是() A.手柄受压、连杆受压、压杆受压、销轴受剪切B.手柄受弯曲、连杆受压、压杆受压、销轴受剪切C.手柄受压、连杆受拉、压杆受弯曲、销轴受扭转D.手柄受弯曲、连杆受拉、压杆受弯曲、销轴受扭转 1-1答案B本题考查构件的受力基本形式。手柄在力F的作用下,由题图可知为受弯曲,再由力F的作用方向可以分析得连杆受压、压杆受压、销轴受剪切。因此B项正确。1-2(2019宁波模拟)如图所示为水中航模器的动力传动机构。当电机按如图方向转动时,会带动蜗杆和叶轮同向转动,而蜗杆的转动会使蜗轮按图示方向转动。杆1与蜗轮的中心轴刚连接在一起,因此杆1和蜗轮可一起绕着支架转动。杆1另一端和杆2为铰连接,杆2和杆3也为铰连接。当蜗轮按如图所示的箭头方向转动时,下列关于此机构各部件主要受力形式的分析正确的是()A.杆1受弯曲、杆2受压、杆3受拉B.杆1受压、杆2受弯曲、杆3受压C.杆1受压、杆2受压、杆3受拉D.杆1受弯曲、杆2受弯曲、杆3受拉 1-2答案A本题考查构件的受力基本形式。因为杆1与蜗轮的中心轴刚连接在一起,所以杆1为受弯曲,杆2和杆3都是二力杆,由题图分析可知分别为受压和受拉,选项A分析正确。1.(2020浙江1月选考,6,2分)如图所示的压紧机构,在力F的作用下(如图a所示),推杆通过连杆和摆杆带动压杆逆时针摆动,将工件压紧。当连杆与摆杆相重合,并与压杆相垂直时(如图b所示),工件受到的压紧力最大,此时连杆、摆杆、压杆的主要受力形式是()图a图bA.连杆受拉、摆杆受弯曲、压杆受压B.连杆受压、摆杆受拉、压杆受弯曲C.连杆受弯曲、摆杆受压、压杆受拉D.连杆受压、摆杆受压、压杆受弯曲1.答案B本题考查构件的受力基本形式。将工件压紧时,当连杆与摆杆相重合,并与压杆相垂直时,在力F的作用下,连杆受压,从摆杆受的反作用力的角度分析,摆杆受拉,因此B项分析正确。2.(2019浙江4月选考,7,2分)如图所示是一种结构对称的增力结构。在较小的推力F作用下,推杆通过连杆和摆杆带动顶杆运动,能克服较大的工作阻力P。下列受力形式分析中正确的是()A.连杆1受拉、摆杆1受拉、推杆受弯曲B.连杆1受压、摆杆1受拉、推杆受压C.连杆1受压、摆杆1受压、推杆受弯曲与受压D.连杆1受压、摆杆1受压、推杆受压2.答案D本题考查构件的受力基本形式。连杆1、摆杆1和推杆之间都是铰连接,所以连杆1受压、摆杆1受压、推杆受压,选项D分析正确。3.(2018浙江11月选考,7,2分)如图所示是一种压紧机构。在力F的作用下,推杆1通过连杆1、摆杆、连杆2推动推杆2,将物体压紧。下列受力形式分析中正确的是()A.连杆1受弯曲、摆杆受拉、推杆2受压与受弯曲B.连杆1受压、连杆2受压、推杆2受压与受弯曲C.连杆1受压、摆杆受拉、推杆2受压D.连杆1受压、连杆2受压、推杆2受压3.答案B本题考查构件的受力基本形式。推杆2与物体接触处不是铰连接,所以推杆2受压与受弯曲。又易知连杆1、连杆2受压,因此B项正确。4.(2018浙江4月选考,8,2分)如图所示,施工人员转动卷扬机,卷扬机通过钢丝绳向上拉电线杆。图示状态中,电线杆一端被拉起,力F作用在手柄上,摇臂与电线杆的主要受力形式是()A.摇臂受压、受弯曲,电线杆受弯曲B.摇臂受弯曲、受扭转,电线杆受拉C.摇臂受压、受扭转,电线杆受拉D.摇臂受弯曲、受扭转,电线杆受弯曲4.答案D本题考查构件的受力形式。摇臂端部受手柄作用而弯曲,中部绕轴转动而受扭转;电线杆一端受钢丝绳的牵引,受力方向与电线杆不平行,属于受弯曲,因此D项正确。5.(2017浙江11月选考,7,2分)如图所示是一种手动压力机。在力F作用下,手柄通过连杆1、摇杆、连杆2带动压杆向下运动,将工件压紧。连杆1、摇杆、连杆2的主要受力形式是()A.连杆1受拉、摇杆受弯曲、连杆2受压B.连杆1受压、摇杆受扭转、连杆2受拉C.连杆1受拉、摇杆受弯曲、连杆2受拉D.连杆1受压、摇杆受扭转、连杆2受压5.答案A本题考查构件的受力形式。连杆1受手柄的拉的作用;摇杆受连杆1和连杆2的作用,有弯曲形变的趋势,受弯曲;连杆2受摇杆的压的作用,因此A项正确。6.(2016浙江4月选考,8,2分)如图所示为一款机械手。在力F作用下,拉杆通过连杆带动夹持手绕着销轴转动,将工件夹紧。连杆和夹持手的主要受力形式是()A.连杆受拉、夹持手受弯曲B.连杆受压、夹持手受压C.连杆受压、夹持手受弯曲D.连杆受弯曲、夹持手受弯曲6.答案C本题考查的是构件的受力基本形式。对于夹持手来说,以中间的销轴为支撑点,连杆和工件对它施加了同一方向的力,所以是受弯曲。对于连杆来说,两头的销轴所施加的力主要是向中间的,所以连杆是受压。1.(2019浙江五校联考)下图是某小型飞机起落架结构示意图,该起落架通过液压杆的上下运动带动轮架收拢与放下,各杆件间的连接均为铰连接,以下分析中不正确的是()A.地面静止状态下,轮架与液压杆的主要受力形式一样B.地面静止状态下,连杆1与连杆3的主要受力形式一样C.飞行收拢状态下,轮架和连杆2的主要受力形式一样D.飞行收拢状态下,连杆1和连杆3的主要受力形式一样1.答案A本题考查构件的受力形式。根据题图分析可知,地面静止状态下,轮架受压,液压杆受拉,因此A项分析不正确。2.(2019丽水期末)图甲所示的是三爪拉马,它用于将损坏的轴承从轴上沿轴向拆卸下来。使用时如图乙所示,将螺杆顶尖定位于轴端顶的尖孔,调整拉爪位置,使爪片钩住轴承外环,通过扳手旋转螺杆,使爪片带动轴承沿轴向移动拆除。拆除过程中,下列受力形式分析正确的是()A.爪片受拉,连接片受拉,螺杆受压、受扭转B.爪片受弯,连接片受拉,螺杆受压、受扭转C.爪片受拉,连接片受压,螺杆受拉、受扭转D.爪片受拉,连接片受压,螺杆受压、受扭转2.答案B本题考查构件的受力形式。根据题图分析可知,螺杆要顶住轴承且转动,所以爪片受弯,连接片受拉,螺杆受压、受扭转。3.(2019绍兴期末)如图所示是一种压紧机构,在力F的作用下,拉杆通过连接块、连杆,带动压杆摆动,将工件压住。下列受力形式分析中正确的是()A.拉杆受拉、连杆受拉、压杆受压B.销轴受剪切、连杆受弯曲、压杆受弯曲C.拉杆受拉、连杆受压、压杆受弯和受压D.拉杆受拉、销轴受剪切、压杆受弯曲3.答案D本题考查构件的受力形式。根据题图中力F的方向分析可知,拉杆受拉、连杆受拉、销轴受剪切、压杆受弯曲,所以选项D正确。4.(2019浙江十二校联考)如图所示是一种摇臂钻床,电机转动带动丝杠旋转能使摇臂升降。摇臂在升高过程中,丝杠和立柱的主要受力形式是()A.丝杠受扭转、受拉,立柱受扭转B.丝杠受弯曲、受压,立柱受扭转C.丝杠受扭转、受压,立柱受弯曲D.丝杠受扭转、受拉,立柱受弯曲4.答案D本题考查构件的受力形式。由题图分析可知,摇臂在升高过程中,丝杠受扭转、受拉,立柱受弯曲。5.(2019宁波十校联考)如图所示为一机械手,把手转动时,由主动齿轮带动左右两个从轮转动,从而带动左、右摆杆及左、右夹臂活动,将工件夹紧或松开。下列说法中正确的是()A.当工件被牢固夹紧后,左摆杆、右摆杆主要受压B.当工件被牢固夹紧后,左、右夹臂主要受弯曲C.工件被夹紧过程中,把手主要受扭转D.工件被夹紧过程中,三个齿轮均为顺时针转动5.答案B本题考查构件的受力形式。当工件被牢固夹紧后,左、右夹臂受工件的反作用力,主要受弯曲。6.(2019嘉丽联考)如图所示为液压千斤顶工作原理图,修车师傅正用力将车子顶起的时候,液压杆和施压杆的主要受力形式是()A.液压杆受压,施压杆受弯曲B.液压杆受压,施压杆受压C.液压杆受弯曲,施压杆受压D.液压杆受弯曲,施压杆受弯曲6.答案A本题考查构件的受力形式。修车师傅正用力将车子顶起的时候,施压杆的主要受力方向向下,所以施压杆受弯曲,液压杆受压。7.如图所示是机床专用夹紧机构,压下手柄,钩头板夹紧工件。下压手柄时,各构件的受力形式为()A.连杆受压、钩头板受弯曲、销轴受剪切、抠板受拉B.连杆受弯曲、钩头板受弯曲、销轴受剪切、抠板受压C.连杆受压、钩头板受压、销轴受扭转、抠板受拉D.连杆受弯曲、钩头板受压、销轴受剪切、抠板受压7.答案A本题考查构件的受力形式。下压手柄时,连杆受压,钩头板中部受连杆作用而弯曲,销轴受剪切,手柄若以销轴为转轴,则在抠板的连接点有上拉作用,因此抠板受拉,A项正确。8.如图所示为某人工竖杆作业的示意图。工人推动横杆使中轴转动,中轴带动拉索竖起电线杆。以下对构件的主要受力形式的分析中,恰当的是()A.横杆受压,中轴受弯曲,拉索受压B.横杆受压,中轴受扭转,拉索受拉C.横杆受弯曲,中轴受弯曲,拉索受压D.横杆受弯曲,中轴受扭转,拉索受拉8.答案D本题考查结构的受力形变。拉索正常使用时,肯定是受拉。中轴一端在被横杆带着转时,是受到阻碍作用的,原因是另一端由拉索带着往反方向转,两端旋转不同步,故受扭转。横杆一端被推时,想象其为较软的材料,则其肯定明显弯曲,故横杆受弯曲。综上,答案为D。9.如图所示为一款手动榨汁机,当手握杆2向下施力时,杆1、杆2的受力形式为() A.杆1受拉、杆2受扭转B.杆1受拉、杆2受弯曲C.杆1受压、杆2受压D.杆1受压、杆2受弯曲9.答案D本题考查构件的受力基本形式。杆1向下产生挤压水果的作用,因此杆1受压;杆2的一端受到手的垂直于杆方向的作用,另一端受到其他杆的作用,因此杆2受弯曲。综上所述,D项正确。10.如图所示的垃圾桶在打开桶盖时,下列关于各构件受力变形的分析正确的是()A.连杆主要受压,踏杆主要受弯曲,弹簧主要受压B.连杆主要受拉,踏杆主要受弯曲,弹簧主要受压C.连杆主要受压,踏杆主要受弯曲,弹簧主要受扭转D.连杆主要受压,踏杆主要受压,弹簧主要受压10.答案A本题考查构件的受力形式。脚踩踏板,弹簧压缩,踏杆绕支点顺时针转动,使连杆向上撑开桶盖,因此连杆受压,踏板受弯曲,弹簧受压,A项正确。11.如图所示为一款防爆断线钳,小明拿它剪粗铁丝,在剪断粗铁丝的过程中,粗铁丝和手柄的主要受力形式是()A.粗铁丝受压、手柄受弯曲B.粗铁丝受剪切、手柄受弯曲C.粗铁丝受压、手柄受压D.粗铁丝受剪切、手柄受压11.答案B本题考查构件的受力基本形式。钳口的刀刃是上下对齐的,因此粗铁丝受剪切;手柄悬空端受力不沿柄,因此手柄受弯曲。综上所述,B项正确。23 / 23