任务二 探究发现问题的途径与方法 知识点题库
某设计师在用高脚杯喝红酒的时候发现，把酒杯放平了还是不能把酒喝完，因为鼻子的阻挡。于是设计了如图所示的有开口的高脚杯。
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（1） 该设计师发现问题的途径是（ ）
A . 观察日常生活 B . 技术试验 C . 技术研究 D . 收集和分析信息 -
（2） 下列关于这个开口的设计分析中不合理的是（ ）
A . 开口的形状与鼻梁形状有关 B . 开口的深度与鼻梁高度有关 C . 开口的大小与酒瓶容量有关 D . 开口的大小及形状的设计也要考虑到特殊人群
在设计儿童小板凳时，不需要收集的资料是( )
A . 儿童的身材体重
B . 儿童的兴趣爱好
C . 凳子的加工工艺
D . 各类凳子的资料
发现与明确问题阶段需要进行调查，并对收集到的信息进行分析统计，这里的信息具体指（ ）
A . 产品的信息
B . 人的需求信息
C . 设计中限制条件的信息
D . 创新的信息
如图所示是某同学设计的铅笔套，可以延长铅笔长度或拼接两支短铅笔。在设计时，该同学搜集了以下信息：①铅笔的横截面形状、大小；②能正常书写的笔杆长度；③笔芯的粗细；④新铅笔的长度；⑤铅笔的外观颜色；⑥常人的手形、大小。其中你认为没必要的是：（ ）
A . ①②
B . ③④⑤
C . ④⑤⑥
D . ③④⑤⑥
小黄发现同学们在课桌上放置的水杯易被碰倒，于是他构思了如图乙所示的杯托，可以夹持在课桌(图甲所示)面板的边沿。他分析该方案，发现了以下问题：
甲
乙
①仅依靠U形槽夹持，杯托容易脱落；
②杯子放在杯托的凹陷处，还是容易被碰倒；
③杯托占用过多通道空间。
请你重新设计一个夹持在课桌面板边沿的杯托，要求杯子取放方便，并解决上述问题。完成下列各题。
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（1） 在设计之前需要收集相应的信息，下列信息中，你认为需要收集的是 (在横线处填上相应的字母)。
①桌子高度；②面板的厚度；③面板外伸部分的尺寸；④桌面的大小；⑤杯子的形状与尺寸；⑥杯子的材料。
A . ①②③ B . ②③⑤ C . ③④⑤ D . ④⑤⑥ -
（2） 用草图表达你的设计方案，必要时用文字说明。
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（3） 制作完成后需要对杯托进行技术试验，这些试验包括：
①与桌子的连接是否牢固的试验；
②杯子取放是否方便的试验；
③杯子放在杯托上是否稳定的试验；
④夹持是否方便的试验；
⑤杯托受撞击后是否损坏的试验等。
其中属于强度试验的是试验等(在横线处填上相应的序号)。
小明在准备设计一个下雨天能自动关闭窗户的装置，常态下窗户是打开的，下雨时能感测到雨点，能自动关闭窗户。小明在寻找相关资料时用到的方法不恰当的是（ ）
A . 向专家咨询
B . 查阅图书资料
C . 问卷调查
D . 买一个类似的装置进行研究
小明在医院里发现有病人在输液时，携带的水杯无处放置，带来诸多不便，于是小明准备在输液杆上增加一个放水杯装置。小明收集了相关数据：输液杆直径为50mm，高2000mm。请你帮助小明设计该装置，设计要求如下：
⑴装置可上下升降，连接牢固；
⑵不破坏输液杆原有结构；
⑶至少可放置一个水杯，水杯的直径不小于40mm；
⑷给定材料为2mm的钢板。
请根据描述和设计要求完成以下任务：
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（1） 小明发现问越的途径是(在A .观察日常生活；B .收集和分析信息；C . 技术研究与技术试验中选择合适的选项，将选项填入横线处) ;
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（2） ①画出设计草图，必要时可用文字说明；
②在设计草图上标注主要尺寸；
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（3） 小明找到了以下几种类型的连接件，其中最适合用于该装置升降调节的连接件是 (在以下连接件中选择一项，将选项填写在横线处)A .
B . 
C . 
D . 
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（4） 小明想测试该装置的最大承重量，以下技术试验方法合理的是___（在以下选项中选择一项，将选项填写在横线处）。A . 优选试验法 B . 强化试验法 C . 虚拟试验法 D . 移植试验法
某设计师发现画师在墙体上手工绘图耗时长、难度大，于是研发了如图所示的墙体彩绘机。该机器由数据传输子系统、供墨子系统、喷印小车运动子系统等组成。工作人员将要打印的图片输入电脑，操作系统把图片解码成打印所需的信号送入主控制箱，主控制箱通过步进电机带动丝杆使X轴导轨上下运动，小车控制箱通过直流伺服电机使喷印小车在X轴导轨上左右移动；同时喷印小车配合供墨子系统在指定位置打印特定的颜色。请根据描述和设计要求完成以下任务：
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（1） 设计师发现问题的途径是（在A .观察日常生活；B .技术研究与技术试验；C .收集和分析信息中选择合适的选项，将序号填入横线处）。
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（2） 当小车控制箱出现故障时，小车就不能正常的工作，这体现了系统的 (在A .动态性; B .相关性; C .环境适应性中选择合适的选项，将序号填入横线处)；
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（3） 供墨子系统的控制手段属于(在 A .手动控制; B . 自动控制; C . 开环; D . 闭环中选择合适的选项，将序号填写在横线处) ;
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（4） 喷印小车运动控制子系统中，被控对象为(在 A .小车控制箱; B . 直流伺服电机; C .喷印小车; D . X轴导轨中选择合适的选项，将序号填入横线处) ;
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（5） 所安装的脚轮带有调节脚，关于调节脚的作用说法中不合理的是(在 A .提高整体结构的强度; B . 减少彩绘机工作时机器的震动; C . 调节底座水平中选择合适的选项，将序号填入横线处);
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（6） 下列因素中，不属于影响彩绘机系统优化的因素的是(在A .步进电机的工作精度; B .供墨系统的可靠性; C .系统的使用场合; D . 墙体的颜色中选择合适的选项，将序号填写在横线处)。
小王非常关注新型冠状病毒疫情，通过手机网络搜索发现隔离病房内非常需要无接触式送餐服务。因此想设计一个钢制机械手，帮助完成送餐。小王的初步设计是机架杆固定不动，活塞杆可以在机架杆的导孔中上下运动，抓手与机架杆采用铰连接，负责完成食品袋抓取。请帮助小王完成该机械手的连接件设计，实现食品袋的抓取功能。设计要求如下：
A．连接件安装在活塞杆与抓手间，活塞上下运动，抓手具有抓取功能；
B．可对活塞杆与抓手进行钻孔、开槽和焊接加工；
C主要材料选用3mmx12mm截面的长钢条；
D．其它标准件仅有若干M6的螺栓螺母；
E．结构简单，牢固可靠。
请根据描述和设计要求完成以下任务：
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（1） 小王发现问题的途径是 (在A ．观察日常生活；B ．收集信息；C ．技术试验与研究中选择合适的选项，将序号填入横线处)；
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（2） 设计的连接件与抓手通过M6螺栓螺母形成铰连接，抓手上应该制作(在A ．无螺纹通孔；B ．螺纹孔中选择合适的选项，将序号填入横线处)；
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（3） ①画出连接件的设计草图，必要时用文字说明；
②标注主要尺寸并用箭头指示出抓取食品袋时，活塞杆的运动方向；
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（4） 设计、制作并安装连接件后准备进行机械手功能测试，以下技术试验合理的是(在A ．适当晃动抓手与机架杆，观察铰连接是否会松脱；B ．控制活塞杆伸缩，观察是否能抓提一定重量的食品袋；C ．适当的力弯曲抓手，观察是否变形或折断中选择，将序号填写在横线处)。
小明的弟弟已经能自己洗澡了 ， 但是家中的喷头位置对他来说太高，小明为弟弟设计了一个如图1所示的喷头架，课余时间借用通用技术实践室进行加工，请完成以下任务。
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（1） 小明用大小合适、表面平整的钢块制作喷头架，合理的加工流程为：
划线→→→→钻孔→锯割→锉削（在A . 划线；B . 锯割；C . 锉削；D . 钻孔中选择合适的选项，将序号填入下划线处）；
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（2） 制作完成，小明回家进行试装，又发现一些问题，提出下列改进想法，其中不需要的是、（A . 对喷头架棱边进行倒角，使之更圆滑；B . 增加一个底座如图2所示，连接墙与喷头架，使之变成高度可调的喷头架；C . 对喷头架的圆孔进行攻丝，使之连接更牢固；D . 对喷头架进行淬火处理，使之强度更大。
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（3） 设计喷头架的整个过程中，小明发现问题的途径没有涉及的是（在A . 观察日常生活；B . 收集和分析信息；C . 技术研究和技术试验中选择合适的选项，将序号填入下划线处）；
小明老家的木制房门内安装了如题图1所示的锁扣，由两个底座与1个搭扣组成。使用时发现在门外用薄片穿过门缝拨动搭扣可以打开房门，十分不安全。小明决定进行改进设计。请完成以下任务：
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（1） 小明发现问题的途径是（在“A . 观察日常生活；B . 收集信息；C . 技术试验”中选择合适的选项，将序号填入下划线处）；
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（2） 改进后的锁扣要方便操作，主要考虑了的因素（在“A . 物；B . 人；C . 环境”中选择合适的选项，将序号填入下划线处）；
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（3） 小明准备重新设计该搭扣，并在底座2上钻一个孔用蝶形螺丝来固定搭扣（如题图2），防止被人从房门外撬开，并考虑水平安装位置可以调整。以下搭扣方案合理的是 （在下列选项中选择合适的选项，将序号填入下划线处）；A .
B . 
C . 
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（4） 小明准备用2mm厚的钢板制作该搭扣，合理的加工流程为：
下料→A→D→B→→（在“A . 划线；B . 锯割；C . 锉削；D . 钻孔；E . 弯折”中选择合适的选项，将序号填入下划线处）；
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（5） 要把改进后的锁扣安装到木门上，需要在底座上钻出安装孔，以下安装孔形式合理的是 （在下列选项中选择合适的选项，将序号填入下划线处）。A .
B . 
C . 
D . 
如图所示是一款可调节型平板电脑放置架，使用时放置在地面上，支撑柱和支撑臂间采用图c所示的连接件实现调节。观察平板电脑放置架的结构，回答以下问题：
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（1） 支撑柱与支撑臂之间采用的连接方式是(在A .铰连接；B .刚连接中选择合适的选项，将序号填写在横线处）；
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（2） 该平板电脑放置架可调节的高度要适合成年人的身高，这主要考虑了（在A .特殊人群；B .人的心理需求；C .人的动态尺寸；D .人的静态尺寸中选择合适的选项，将序号填写在横线处）；
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（3） 金属材质的支撑柱上需要加工直径为M6的螺纹孔，则应选择直径为的钻头进行钻孔(在A .Φ5.3mm；B .Φ6.0mm；C .Φ6.3mm；D .Φ6.7mm 中选择合适的选项，将序号填写在横线处）；
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（4） 为了防止平板电脑放置架使用时在地面上滑动，下列措施中合理的是（在A .在支撑臂和支撑柱的连接处安装弹簧垫圈；B .在支撑脚下安装橡胶垫；C .为支撑脚表面喷涂防锈漆中选择合适的选项，将序号填入横线处）；
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（5） 小明对平板电脑放置架进行测试时，发现其稳定性较差，他发现问题的途径是（在A .观察日常生活；B .技术研究与技术试验；C .收集和分析信息中选择合适的选项，将序号填写在横线处）；
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（6） 进一步分析得出，主要原因是其支撑脚设计不良引起的，以下优化方案最合理的是 (在下列方案中选择合适的选项，将序号填写在横线处）A . 支撑脚横截面改为三角形
B . 底部围成封闭状 
C . 延长支撑脚 
张雷发现大多数显示器的高度不能调节，看久了会腰酸背痛。他利用一块厚钢板和一根钢管焊接在一起，做成了显示器支架（如图甲所示）。已知显示器背面有四个呈正方形分布的螺纹孔，但常见的孔间距有50mm、75mm、100mm三种（如图乙所示）。请你帮张雷设计支架与显示器之间的连接件，设计要求如下：
①显示器高度能够连续调节和可靠固定
②适应各种孔间距的显示器安装
③材料选用厚度为2mm大小不限的钢板，其它辅助材料与零件自选
请根据描述和设计要求完成以下任务：
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（1） 张雷发现问题的途径是（在A .观察日常生活；B .收集与分析信息；C。技术研究与技术试验中选择合适的选项，将序号填写在横线处）；
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（2） 画出该连接件的设计草图，标注关键尺寸，必要时可用文字说明；
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（3） 将显示器安装到连接件上时，选用的标准件是 （在下列选项中选择合适的选项，将序号填写在横线处）；A .
B . 
C . 
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（4） 连接件加工好后需要进行技术试验，下列试验中不合理的是（在A .安装三种不同孔距的显示器，观察是否都能够正常安装；B .将连接件与支架及显示器都安装好后进行高度调节，并观察在不同高度上的固定效果；C .将连接件与支架、显示器安装好后，测试显示器插头与金属支架之间的绝缘性能中选择合适的选项，将序号填写在横线处）；
2003年1月份，一架黑鹰直升机在伊拉克被火箭弹打下，机上13名士兵全部死亡。几天后，巴格达一家私营企业的直升机也因为同样的原因坠毁，5位平民承包商遇难。因此，新泽西发明家理查德·格拉森发明了火箭弹防护网。从这段文字中我们知道，这案例说明重要问题的发现来源于：（ ）
A . 对日常生活的观察
B . 收集信息
C . 技术试验、技术研究
D . 灵感
用多个分拣盘依次筛选的效率仍旧不高，因此小明又进一步设计了如图a 所示的分拣桶，只需将李子从分拣桶顶端倒入，再左右晃动分拣桶，不同大小的李子就会在分拣桶中按层分开。在不断试验过程中小明发现加入李子后的分拣桶较重，人工晃动比较吃力，于是小明想用电机来代替人工左右晃动分拣桶。如图b所示，减速电机已经固定在立柱上，电机方轴上端与分拣桶顶端平齐，间距约为500mm，电机方轴顶面边长为6mm。请你帮助小明完成传动部分的设计，要求如下：
A.电机只能单向运转；
B.可以在分拣桶侧面钻孔；
C.分拣桶顶端的晃动幅度不超过100mm；
D.材料自选。
请根据描述和设计要求，完成以下任务：
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（1） 小明发现加入李子后的分拣桶较重，他发现问题的途径是（在“A .观察日常生活；B .收集和分析信息；C .技术研究与技术试验”中选择合适的选项，将序号填入横线处）；
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（2） 为了让电机方便晃动分拣桶，设计的连接件应该与分拣桶的连接（在“A .顶端；B .底端”中选择合适的选项，将序号填入横线处）；
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（3） ①画出设计草图，必要时可用文字说明；
②在设计草图上标注主要尺寸；
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（4） 安装调试时小明发现分拣桶底与地面接触处磨损很快，以下改进方案不能有效减轻分拣桶底磨损的是（在“A .在分拣桶底部安装滑轮；B .在分拣桶底部安装硬质塑料垫；C .减小电机的转速；D .将分拣桶底部设计成半球形”中选择合适的选项，将序号填入横线处）。
小明在医院里发现卧床的病人想斜靠时，需要他人帮忙把护理床（如图 a 所示）手动摇起，非常不方便且费劲。于是小明想设计一种电动装置来完成该功能。已知护理床的后半部分背部有一根带孔支撑杆，其结构如图
b 所示，电机已安装在床的横杆上。请你帮助小明设计该装置的机械部分，设计要求如下：
①连接件的结构简单，安装后牢固可靠；
②装置具有一定的强度，床后半部分能升起足够的角度，且可以在任意位置停留；
③用一个小型减速电机驱动，通过电机的正转或反转实现床板的摇起或者放下；
④材料自选。
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（1） 小明发现问题的途径是 (在“A .收集信息；B .观察日常生活；C .技术试验”中选择合适的选项，将序号填入横线处)；
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（2） 小明设想该装置安装后，采用遥控器来控制：按下升起或下降按钮后，电机驱动床板升起或者放下，到达最高或最低位置时电机会停止。按照小明的设想，该装置控制方式属于 ( 在“A .手动控制；B .自动控制”中选择合适的选项，将序号填入横线处)；
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（3） ①画出机械部分的设计草图，必要时用文字说明；
②在设计草图上标注主要尺寸。
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（4） 安装好连接件后，为了检验其是否达到设计要求，小明进行了以下试验，其中合理的是 （在以下试验方案中选择合适的一项，将序号填入横线处）。A . 采用强化试验法：利用机器对支撑杆进行抗弯曲性能测试； B . 采用虚拟试验法：反复按动遥控器，观察连接机构是否损坏； C . 采用模拟试验法：反复按动遥控器，观察床板是否自如升起和下降。
如图 1 所示是一款公共场所双开门， 小明发现开关门手动推拉容易交叉感染， 他 打算设计一款自动开关门装置。当门前的传感器检测到人的位移信号时， 装置在电机作用下 运转， 将门打开（或关闭）。 已知两扇门挂置于宽度和厚度相同的木质门挂上，门上端的尺 寸如图所示， 电路部分已设计完成, 由一个电机转动驱动门水平开合， 电机固定在墙壁上（未 画出），电机转轴头部的形状尺寸如图 2 所示。请你帮助小明设计该装置的机械部分，设计要求如下：
①实现电动机与两门的可靠连接；
②采用一个小型减速电机同时驱动两扇门相向移动；
③装置具有一定的强度和稳定性；
④通过电机的正转或反转实现门的打开或关闭，要求门完全打开时，门缝距离达到800mm；⑤材料自选。
请完成以下任务：
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（1） 小明发现问题的途径是 （在“A .收集信息；B .观察日常生活；C .技术研究与技术试 验”中选择合适的选项，将序号填入横线处） ；
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（2） 设计要求中提出门打开后门缝距离达到800mm，主要考虑了的因素（在“A .物； B .人； C .环境”中选择合适的选项，将序号填入横线处） ；
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（3） 画出机械部分的设计草图（电机可用方块代替，不必考虑装置的防水），必要时用文 字说明；在设计草图上标注主要尺寸。
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（4） 小明准备在装置的机械部分和电路部分制作完成并安装后进行下列试验，其中不需要的是 （在下列选项中选择合适的选项，将序号填入横线处）。A . 分别进门和出门，观察门能否正常打开和关闭； B . 门关闭后，观察门缝是否严密； C . 门开闭过程中，监听电机转动时噪音的大小； D . 在装置上施加一定的力，观察装置安装是否牢固。
某公司想要设计一款全自动遮阳板，首先调查市场现有产品并分析优缺点。随后该公司决定采用传感器采集光照数据进行创新设计。该公司发现与明确问题的方式是( )
A . 同类产品情况调查
B . 消费者需求调查
C . 在生活中发现市场需求
D . 重大事件引起产品短缺
2003年1月份，一架黑鹰直升机在伊拉克被火箭弹打下，机上13名士兵全部死亡。几天后，巴格达一家私营企业的直升机也因为同样的原因坠毁，5位平民承包商遇难。因此新泽西发明家理查德·格拉森发明的火箭弹防护网从这段文字中我们知道这案例说明重要问题的发现来源于（ ）
A . 对日常生活的观察
B . 收集信息
C . 技术试验、技术研究
D . 灵感
加拿大安大略省麦克马斯特大学的两名大学生科里·森顿和尼莱什·帕特在进行工程课设计课题时，发明了cpr手套。这款手套上有电路和感应器，当手套被放置到一个人的胸部时，手套配有的心电图仪可以测量这个人的心率，提示施救者是否需要动 用心肺复苏术。手套上另有一个节拍器提醒施救者正确的按压频率。此外，还有加速度计和压电感应器提示施救者按压是否到位。从这段文字中我们知道这案例说明重要问题的发现来源于（ ）
A . 对日常生活的观察
B . 收集信息
C . 技术试验、技术研究
D . 灵感
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