任务一明确问题的内容及解决问题受到的限制知识点题库

发现问题与明确问题，有递进的关系。发现问题只是发现设计的对象，而明确问题还要作调查研究，并明确设计的具体要求。

明确问题时，所提出的问题遵循了基本的科学原理，该问题就有价值。

“设计一台永动机”是一个有价值，值得技术人员研究的问题。

有人发明一种带刻度的胶带纸，并制作成产品，但该产品一直受到市场的冷落。从设计的过程来看，这主要是由于设计者没有（）

A . 制作模型 B . 发现问题 C . 明确问题 D . 进行技术试验

如图所示是窗帘杆和金属制窗帘杆挂钩．窗帘杆长为3米，窗帘杆左右两端架在挂钩上。现使用两组挂钩(一组两个)安置两组窗帘，一厚一薄，要求两组窗帘安装高度相同，与墙壁距离可调。请你设计一款窗帘杆挂架，连接墙壁与挂钩，将窗帘挂好。已知挂钩上已打好两个安装孔，孔直径为3mm，第二个圆心到左边界的距离为10mm；挂钩凹槽半径大于窗帘杆直径。可使用材料为3mm厚度的钢板。

设计要求如下：

A．挂架与墙壁连接足够牢固，不会晃动；

B．挂架和挂钩连接可靠；

C．两组窗帘与墙壁的间距可调；

D．外侧挂钩靠墙端与墙壁最远距离约为20cm。

请根据上述设计要求，完成以下任务：

（1）制定设计方案前，需要明确设计的限制因素，以下因素中、不属于设计的限制因素(在“①所挂窗帘布的重量。②窗帘杆挂钩安装孔的直径；③窗帘杆横截面直径的大小；④双窗帘杆所安装的高度2m”中选择合适的选项，将序号填入横线处)；
（2） ①画出窗帘杆托架的设计草图，配以必要的文字说明；
②在设计草图上标注窗帘杆挂架结构的主要尺寸；
（3）窗帘杆托架与窗帘杆挂钩的连接件应采用(在“①自攻螺钉；②平头螺丝；③螺栓螺母；④紧定螺钉”中选择合适的选项，将序号填入横线处)。

小明发现学校通用技术实践室的工具挂板（如图 a 所示）上布满正方形镂空孔（如图b 所示），该挂板厚度为 3mm，通过挂钩挂放了多种工具，却没有合适的挂钩挂放八角锤（尺寸如图 c 所示）。请设计一款可以挂放八角锤的挂钩，具体设计要求如下：

①材料为 3mm 厚钢板；

②一个挂钩上能同时悬挂两个八角锤，取放方便，且不会滑落；

③挂钩位置更换方便；

④不能对八角锤进行任何加工。

（1）小明发现没有合适的挂钩挂放八角锤，发现此问题的途径是（从 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，将序号填入横线处）；
（2）在明确问题过程中，八角锤的尺寸属于（从 A ．影响系统优化的因素；B ．系统优化的约束条件；C ．设计的限制条件中选择合适的选项，将序号填入横线处）；
（3）加工该挂钩的过程中不需要用到的工具是（从以下选项中选择合适的选项，将序号填入横线处）；

A . B . C .
（4） ①根据要求画出设计草图，必要时可用文字说明；
②在设计草图上标注主要尺寸。

下列问题不属于人类生存活动中必然会遇到的问题的是（）

A . 为解决进食问题，中国人设计出了筷子 B . 为了保护身体不会冻伤，人类设计出了衣服 C . 为了遮风挡雨，人类建造了房子 D . 为了探索太空，人类建立了空间站

为了运输方便，图a所示的床采用可拆卸组装。床档的截面为50mm×50mm（如图c），床侧板内侧已预装好4颗等距分布的六角木螺钉（如图b），用于固定连接件。请设计用于固定床档和床侧板的连接件，提供5mm厚的钢板，满足以下要求：

a.连接件与床侧板连接牢固可靠，又可方便拆卸；

b.连接件能牢固承托床档，不晃动，床档

与连接件之间不允许采用螺钉连接；

c.床档与连接件之间安装方便、容易拆卸。

请根据描述和设计要求完成以下任务：

（1）设计该装置时，不属于设计限制因素的是、（在①木螺钉头的凸起直径φ15；②床档的长度；③可供选用的材料；④钢板加工工艺；⑤使用者的动手能力；中选择合适的选项，将序号填入横线处）；
（2）以下各款木螺钉规格中，最适合用于与床侧板连接的是（填写序号）
①Lo=6mm、L=10mm ②Lo=5mm、L=11mm ③Lo=6mm、L=9mm
（3） ①画出支撑件的设计草图，必要时可用文字说明；
②在设计草图上标注连接件的主要尺寸。

设计必须从调查需求、分析信息、发现与明确需要解决和值得解决的问题开始，并在此基础上提出设计项目，明确设计要求。下列问题中没有研究价值的是（）

A . 设计不用洗衣粉的洗衣机 B . 设计光电手机 C . 设计永动机 D . 设计可伸缩折叠的电视机

面临夏季炎热天气，建筑工地的工人需要大量饮水。在没有饮水机的情况下，普遍会采用图甲按压式抽水或者图乙倾斜式倒水，但存在按压费力和水倒不彻底等问题。现请你为建筑工人设计一种可翻转式桶装水支架，倒水时，如图丙倾斜状态；不倒水时，能自动回归直立状态如图丁（图丁是常规17L桶装水水桶的尺寸大小）。

设计要求如下：

A. 在倒水或不倒水状态，支架均能保持良好的稳定性；

B. 使用时操作方便，人机关系合理；

C. 倾斜倒水时，水桶不易滑落；

D. 主要材料采用钢材，辅助材料自选。

请根据描述和设计要求完成以下任务：

（1）设计该支架时，不属于设计限制因素的是、（在“①矿泉水的水质情况；②水桶的尺寸；③可供选用的材料；④按压式抽水器的单次出水量；⑤加工的方法”中选择合适的选项，将序号填入横线处）；
（2）从系统分析的角度考虑，如要对设计好的支架进行优化，17L水桶的外形尺寸属于（在“①优化的目标；②约束条件；③影响系统优化的因素：④干扰因素”中选择合适的选项，将序号填入横线处）；
（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。

小明发现他的自行车支撑杆长度不能调节（如图所示），在不平整的地面上停放时，自行车容易翻倒，他想把支撑杆改成可伸缩结构以适应不同的地面。经过测量，支撑杆长度为290mm，两个铆钉孔直径均为φ5mm，中心间距为40mm，与安装板连接的铆钉孔中心到上端的距离为10mm。现请你帮助小明设计一款可伸缩的支撑杆，设计要求如下：

A.支撑杆的长度在270～350mm范围内连续可调，调节方便、可靠；

B.支撑杆与限位片。安装板之间的连接结构保持不变；

C.主要材料采用钢材，辅助材料自选；

D.支撑杆的形状不限。

请根据描述与设计要求完成以下任务：

（1）小明发现问题的途径是（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，将字母填入横线处）。
（2）制定设计方案前，需要明确设计的限制因素。以下因素中，、不属于设计的限制因素（在A .铆钉孔的大小；B .限位弹簧与限位片之间的连接方式；C .人的体重；D .支撑杆的材料中选择合适的两项，将序号填入横线处）。
（3） ①画出支撑杆的设计草图，必要时可用文字说明；
②在设计草图上标支撑杆的主要尺寸。

如图所示为一款黑板支架，利用黑板与立柱间的连接件，可实现黑板高度及角度可调。连接件与立柱用大梅花螺丝固定，连接件与黑板用小梅花螺丝进行紧固。使用中发现若黑板过重，连接不够牢固。现在左右两根立柱标记处钻孔，各再增加一连接件使黑板与支架的连接更加牢固。已知黑板有各种规格，如60cm*90cm，80cm*120cm等，厚度一般为15mm。孔处直径为φ8，大梅花螺丝直径为M8，小梅花螺丝直径为M6，不允许在黑板上钻孔。设计要求如下：

A．连接件与立柱紧固连接并能方便调节连接件角度；

B．连接件与黑板能用小梅花螺丝紧固并能方便调节黑板的高度；

C．当黑板倾斜时，连接件应与原有连接件的倾斜角度一致且在同一平面(黑板平面)上，因此连接件与立柱间要有8cm距离可调；

D．连接件用2mm的钢板制作，其他辅助材料自选。

请根据上述设计要求，完成以下任务：

（1） ①画出钻孔处连接件的设计草图，必要时可用文字说明；
②在设计草图上标注主要尺寸；
（2）制定设计方案前，需要明确设计的限制因素。以下因素中，、(在“A . 黑板的长宽；B . 黑板的厚度；C . 小梅花螺丝的直径；D . 黑板的材料”中选择合适的选项，将序号填入下划线处)不属于设计的限制因素；
（3）钻孔处的连接件安装好后，为了检验其是否达到设计要求，进行了以下试验，其中不合理的试验有 (将序号填写在下划线处)。

A . 将连接件拉离立柱一定距离并与原有连接件保持一致的倾斜角度，检验黑板能否顺利在连接件所确定的平面固定； B . 调节横向杠杆的长度，检验能否装入不同长度的黑板； C . 将连接件与黑板的连接旋松，检验黑板能否方便调节高度； D . 将连接件与立柱的连接旋松，检验连接件能否方便调节倾斜角度。

炎热的夏季，幼龄儿童被粗心父母遗忘在汽车内，因为高温和缺氧陷入昏迷乃至死亡的惨剧频发。小明想要设计一个座椅压力检测装置，当车门被锁后检测到座椅上坐着小孩会发出报警声，以此防止幼童被热死车内的悲剧再度发生．在设计制件过程中小明受了各种主客观条件的限制．以下不属于限制条件的是（）

A . 设计制作该装置的资金 B . 小明的设计能力和技术水平 C . 解决该问题能够投入的时间 D . 车锁远程开车门的灵敏程度

面临夏季炎热天气，建筑工地的工人需要大量饮水。在没有饮水机的情况下，普遍会采用图1按压式抽水或者图2倾斜式倒水，但存在按压费力和水倒不彻底等问题。现请你为建筑工人设计一种可翻转式桶装水支架，倒水时，如图3倾斜状态；不倒水时，能自动回归直立状态如图4（图4是常规17L桶装水水桶的尺寸大小）。

设计要求如下：

A.在倒水或不倒水状态，支架均能保持良好的稳定性；

B.使用时操作方便，人机关系合理；

C.倾斜倒水时，水桶不易滑落；

D.主要材料采用钢材，辅助材料自选。

请根据描述和设计要求完成以下任务：

（1）设计该支架时，不属于设计限制因素的是、（在①矿泉水的水质情况；②水桶的尺寸；③可供选用的材料；④按压式抽水器的单次出水量；⑤加工的方法中选择合适的选项，将序号填入横线处）；
（2）从系统分析的角度考虑，如要对设计好的支架进行优化，17L水桶的外形尺寸属于（在①优化的目标；②约束条件；③影响系统优化的因素；④干扰因素中选择合适的选项，将序号填入横线处）；
（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。

赵明选择简易衣帽架作为设计项目，以下不是简易衣帽架的设计要求的是（）

A . 要求衣帽架能承受8件校服的重量 B . 考虑申请专利 C . 所设计的衣帽架不占用太多空间 D . 考虑衣帽架上的色彩装饰，尽量突出个性化特点

请结合你在学校所使用课桌时发现的缺陷和不足，根据设计的创新性、实用性、经济性等原则，为学校设计一张更适合高中生使用的课桌。

（1）简述设计的一般过程。
（2）根据你发现和明确的问题，提出具有一定可行性的设计要求。
（3）综合考虑人、物、环境三个方面，提出设计应主要考虑的因素。
（4）请你构思两个方案，并用草图及必要的文字说明你的方案。
（5）对你构思的两个方案，通过分析、比较和权衡确定一个最佳方案，并通过修完善后画出设计图

小明在家中搞卫生，搞完卫生后发现木质把手拖把不能悬挂起来，于是他在家中找了圆头木螺钉，用螺丝刀把螺钉拧到了把手上方（如图 1 所示），用于悬挂拖把，螺钉的相关尺寸如图 2 所示。请你帮助小明设计一个连接件，用来把拖把悬挂在墙上，设计要求如下：

A. 该连接件能固定在墙上，墙上已有2个直径为10mm的水平孔，两孔距离为18mm；

B.木质拖把能悬挂在连接件上，拿取方便；

C.拖把悬挂后不易碰落，可靠性好；

D.材料采用 3mm 厚的钢板。

请根据描述和设计要求完成以下任务：

（1）制定设计方案前，需要明确设计的限制因素，以下因素中不属于设计的限制因素的是（在 A .连接件的材料；B .加工工艺；C .螺钉头的直径；D .拖把柄直径中选择合适的选项，将序号填入横线处）；
（2）在设计分析前，需要收集一些信息，下列信息中需要收集的是(在 A .收集有关用户需求的资料；B .收集有关螺钉制作的资料；C .查阅人机工程学的有关资料中选择合适的选项，将序号填入横线处）；
（3）小明找到了几种类型的连接件，其中适合用于该连接件与墙面安装的是（只需要在以下连接件中选择一种类型，将序号填入横线处）

A . B . C . D . E .
（4） ①画出连接件的设计草图，必要时可用文字说明；
②在设计草图上标注主要尺寸。

小明发现桌面上的杂物很多，桌面整理好了，很快又乱成一团。他打算自己设计一个桌面收纳盒。

（1）小明分析信息后，列出了如下设计要求，其中不合理的是 ( )

A . 材料要求：质轻、易加工 B . 外观要求：简洁、美观 C . 成本要求：不高于50元 D . 功能要求：收纳、照明、蓝牙音响
（2）下列结构是收纳盒背后的两块木板垂直连接的方式，其中连接最可靠的方式是( )

A . B . C . 、 D .