任务一 分析结构设计应考虑的主要四素 知识点题库

小明准备设计一个小书架,在对小书架进行设计分析时,需要考虑书架各部件之间的连接方式。
如图所示为一款可以在沙发上使用的笔记本电脑桌,设计该电脑桌时不需要考虑的是(   )

A . 沙发的宽度 B . 人体的宽度    C . 笔记本电脑的尺寸 D . 沙发的高度
如图所示是一款车用应急手电,在设计时进行了以下分析,其中不恰当的是(   )

A . 为了快速敲碎车窗玻璃,应急破窗锤应具有较高的强度 B . 为了降低成本,手电筒应由车用蓄电池直接供电 C . 为了快速割断安全带,应急断绳刀应锋利 D . 为了警示信号醒目,应急爆闪灯应能闪烁并具有较高的亮度
汽车行驶过程中,如果发生剧烈撞击,安全气囊能自动打开,保护车内乘员。下列对安全气囊提出的设计要求,不恰当的是(   )
A . 灵敏度高,一有震动就打开 B . 气囊内的气体不可燃 C . 打开时不能爆炸 D . 打开时不能伤害乘员
设计如图所示的台灯时,下列考虑的因素中,不是从人机关系的角度出发的是(   )

A . 外形无尖棱突角 B . 底座的面积 C . 开关的位置 D . 台灯的亮度
新学期开学后,学校篮球社要招收新同学。老师给小明布置了任务,让其制作一个用来放置招新展示板的展示架。小明查阅资料后,用空心方钢管(外形38×38mm)和2mm厚的薄钢板制作了一个展示架来放置招新展示板(如图1),使用中发现展示板角度不能调节(只能竖直),现准备重新设计一个具有角度可调的展示架。请你帮助小明在原展示架基础上重新设计(原展示架相关尺寸见图2),设计要求如下:

A.展示板(厚5mm)放置在展示架上稳定可靠,且可调任意角度;

B.可以放置高度在 60-100mm 间的展示板;

C.整体结构稳定性好,不容易翻倒;

D.材料及连接件自选。

  1. (1) 为了防止展示架表面生锈,适合小明在

    学校完成的表面处理方法是 (在 A .喷涂油漆;B .电镀;C .表面刷光中选择合 适的选项,将序号填入横线处);

  2. (2) ①画出展示架的设计草图,必要时可用文字说明;

    ②在设计草图上标注出主要尺寸;

  3. (3) 构思展示架的结构方案时,不需要考虑的是 (在 A .展示架如何能放置不同高度尺寸的展示板;B .展示架角度可调节功能的实现及调后状态的固定;C .展示板如何能够在展示架上稳定可靠放置;D .展示架如何防锈;E.放置展示板后仍能保持良好的稳定性,不易翻倒;F.展示板的制作材料中选择合适的选项,将序号填入横线处)。
小刘买了如图所示的一个竹躺椅,使用后有以下发现:①竹椅面的透气性非常好;②竹躺椅张开后,靠背的角度不能调节;③竹躺椅能够折叠收起;④人躺下时没地方架脚,不舒适;⑤人在竹躺椅上翻身时,竹躺椅会发出咯吱咯吱的响声。如果小刘要对竹躺椅进行改进,有价值的发现是(  )

A . ①④⑤ B . ②③⑤ C . ②④⑤ D . ②③④
某同学准备设计一款指纹安全锁,具有指纹、钥匙二种开锁方式,可以方便替换原有的锁具。在设计该安全锁时,不需要考虑的因素是(  )
A . 门的高度 B . 指纹情况 C . 安全锁采用的材料 D . 门板的厚度
某同学设计制作了一款自行车防盗锁参加青少年科技创新大赛,该防盗锁能在小偷用钳子夹断锁扣时,放出瞬时电流将小偷电倒,阻止偷窃行为。作品在初审就被否定,其原因最有可能是(  )
A . 作品不够创新 B . 作品不符合道德原则 C . 作品不够实用 D . 作品不够美观
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 了一个如下图所示的喷头架,课余时间借用通用技术实践室进行加工,请完成以下任务。

 

  1. (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,将序号填入横线处);
  2. (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);
  3. (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,将序号填入横线处)。
如图所示为一款树脂蒸笼,材质柔软适用于多种规格的蒸锅,可耐高达300℃的高温,非良性导热材料,在食物烹饪好之后可马上将其提出,手指也不会烫伤。下列关于该蒸笼的设计分析和评价中正确的是(  )

A . 可耐300℃的高温,主要考虑了“人”的因素 B . 适用于不同规格大小的蒸锅,主要考虑了“物”的因素 C . 烹饪好后可马上提出,主要考虑了“环境”的因素 D . 在蒸锅内使用,设计时需要考虑蒸锅的大小
汽车行驶过程中,如果发生剧烈撞击,安全气囊能自动打开,可以为乘员提供有效防撞保护。下列说法恰当的是(   )
A . 灵敏度高,有震动就打开 B . 安全气囊不需要保护人体躯干部分 C . 安全气囊不需要保护人体头部 D . 打开时不能伤害乘员
科技节上小明承担了水体采样器设计的创新设计课题,为了便于无人机来运载采样器,要求采样器的体积重量尽可能小。他结合自己去医院的经历,打算使用真空采血管(图甲),通过推动真空采血管,使连接外部的针刺入采血管(图乙),利用压力差将水样吸入采血管,完成抽取一定量水体的方案。现需要一个合适的机械装置实现这个方案,请你帮助小明设计该装置的机械部分,设计要求如下:

图甲

图乙

图丙

①   采血管内部真空,不得进行钻孔和破坏;

②   为能顺利刺破采血管前端的密封层,装置前进距离不小于20mm;

③   采用小型减速电机(图丙)驱动,通过电机的正转或反转实现采血管的前进或后退;

④   材料自选。

请完成以下任务:

  1. (1) 小明发现问题的途径是(在A .观察日常生活;B .收集和分析信息;C .技术试验和技术研究中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  2. (2) 构思该装置的结构方案时,不需要考虑的是(在A .装置如何与采血管连接;B .小明的加工技术水平;C .电机如何固定在采样器中;D .装置采用什么材料中选择合适的选项将序号填入横线处);
  3. (3) 小明设想该装置安装后,采用蓝牙来控制,通过无人机控制器发送采集的指令后,电机驱动该装置推动采血管前进,装置运动一定时间后停止前进,再经过一段时间后,电机反转驱动该装置使采血管后退,运动一定时间后停止。按照小明的设想,该装置控制方式属于              (在“A .开环控制;B .闭环控制”中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  4. (4) ①画出机械部分的设计草图(电机可用方块代表,不必考虑装置的防水),必要时用文字说明;

    ②在设计草图上标注主要尺寸。

如图所示为小明同学购买的一款iPad落地式支架。当支架上夹持iPad后,无需用手拿着设备,就可以轻松的上网课。使用一段时间后,小明同学发现一个问题:连接处的角度和上下位置都不可调。现想拆了并重新设计连接处的连接件,已知支臂和立柱材质均为实心不锈钢,其截面均为圆形,支臂直径为4mm,立柱直径为11mm。设计要求如下:

①连接牢固可靠,不能对支臂和立柱进行加工

②支臂能实现竖直方向50mm范围可调

③支臂能实现角度上下各45°范围可调

④材料为2mm厚的钢板,其它辅料自选请根据描述和设计要求完成以下任务

  1. (1) 小明发现问题的途径是 (在“A .收集与分析信息;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)
  2. (2) 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。

  3. (3) 设计连接件时,以下各因素中,不需要考虑的是           (选择合适的选项,将序号填入横线处)
    A . iPad和支臂的重量 B . 支臂和立柱的直径 C . 立柱的高度
  4. (4) 连接件连接后,为了检验其是否达到设计要求,合理的试验有              
    A . 连接后在支架夹持和 iPad 相同重量的重物,并小铁锤敲击夹持处,检测连接件的强度。 B . 连接后在支架夹持和 iPad 相同重量的重物,并在夹持处施加一水平力,测试其稳定性。 C . 连接后在支架夹持和 iPad 相同重量的重物,调节连接件角度,观察调节过程是否顺畅。
小胡所在的学校购买了如甲图所示的移动白板,使用不久后白板与支架杆的连接处断裂,断裂后的支架杆上端如图乙所示。细心的小胡想到许多老师上课时会用到示教板,若能将示教板竖直固定在支架杆上,就可方便移动展示。请你设计该连接件,设计要求如下:

A.连接到支架杆后牢固可靠,不晃动,且拆卸方便

B. 与示教板的下端连接,使示教板竖直固定,且固定厚度可调(10mm-50mm)

C. 不可对示教板和原支架杆进行任何加工

D. 用3mm厚的钢板制作,结构简单

  1. (1) 在设计该连接件时不需要考虑的因素是(在“A .连接件与支架的连接方式;B .示教板的材质;C .设计者的设计能力”中选择合适的选项,将序号填入横线处)
  2. (2) ①画出支架的设计草图,必要时可用文字说明;

    ②在设计草图上标注主要尺寸;

  3. (3) 若希望使用时方便调节,下列选项中适合用于连接件与示教板连接的是(在“A .紧定螺钉;B .膨胀螺丝;C .元宝螺栓;D .铆钉”中选择合适的选项,将序号填入横线处)
  4. (4) 制作完成后,小胡设计了下列技术试验,其中不合理的是            (在下列选项中选择合适的选项,将序号填入横线处)
    A . 在支架上进行拆装试验,检验是否容易拆装 B . 更换不同厚度的示教板(10mm-50mm),看能否调整固定 C . 在支架上端放重物,看支架是否受力形变
图所示为一款网络热销的桌面用置物架,它的设计师在设计该产品时,除考虑其功能外,还需要考虑产品运输、售后使用方法等各种问题。其中不包括(      )

A . 为运输方便,产品设计为便于用户组装的形式 B . 产品说明书中配有产品装配图 C . 随产品配备必要的安装工具及足够数量的配件 D . 置物架材料的来源渠道
小明发现学校食堂工作人员在倒剩菜剩饭时很辛苦(如图a所示),所以准备设计一个自动倾倒装置。设计的机械手由两只机械抓手和连接杆(如图c所示)组成,不锈钢餐盘的大小介于320-420之间(如图b所示)。请你帮助小明完成机械手夹持功能部分的设计,要求如下:

① 两只机械抓手合拢时,能抓住一只不锈钢餐盘;

② 两只机械抓手松开过程中,能放下不锈钢餐盘;

③ 能防止不锈钢餐盘滑落;

④ 装置采用电机驱动;

⑤ 材料自选。

请完成以下任务:

  1. (1) 学生放下盘子,自动倾倒装置夹持盘子,倾倒剩菜剩饭,体现了技术具有 的作用(在“A .保护人;B .解放人;C .发展人”中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  2. (2) 完成该任务时,可以不考虑的因素是(在“A .不锈钢餐盘的大小;B .机械抓手的厚度;C .连接杆的长度”中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  3. (3) ①画出机械手的设计草图,必要时可用文字说明(不考虑多只不锈钢盘的叠放;电机可用方块表示;如果装置为对称结构,只需画出一侧);

    ②在设计草图上标注装置的主要尺寸;

  4. (4) 小明准备对机械手进行以下技术试验,其中不合理的是 (在“A .发出合拢和打开指令后,观察机械抓手能否顺利合拢和打开;B .不锈钢餐盘盛放1KG 的食物,测试能否正常抓取;C .倾倒后餐盘是否干净”中选择合适的选项,将序号填入横线处)。
小明在通用技术实践课上发现手锯在往复运动的过程中容易发生偏斜,不能较好地控制锯条的位置和角度,导致切割精度较低,物料断面不整齐。小明通过所学知识初步设计了如图所示的带驱动手柄和支撑架的手锯装置部分结构,装置通过可绕轴转动的定位装置与防脱板刚连接,防脱板与手锯上的滑槽连接,能够较好地定位手锯位置,提高切割精度。已知手锯连接孔和支撑架连接孔大小分别为Φ18和Φ35,请你帮助小明完成剩余部分结构的设计,要求如下:

①驱动手柄通过支架连接孔连接手锯连接孔;②用力转动手柄后,手锯能够在往下运动的同时前后移动;③不可在支撑架上进行其他加工;④结构连接可靠;⑤材料自选。

请完成以下任务:

  1. (1) 小明设计的手锯装置在锯割物料时的控制手段属于(在“A .人工控制;B .自动控制”中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  2. (2) 完成该任务时,可以不考虑的因素是 (在“A .支撑架连接孔和手锯连接孔的大小;B .防脱板与手锯的连接方式;C .待锯割物料的材质”中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  3. (3) ①画出剩余部分结构的设计草图,必要时可用文字说明;

    ②在设计草图上标注装置的主要尺寸;

  4. (4) 小明准备在装置制作完成后进行技术试验,最适合采用的技术试验方法是(在“A .虚拟试验法; B .模拟试验法;C .强化试验法”中选择合适的选项,将序号填入横线处)。
产品在制造、运输和使用等环节都有温室气体排放,其所占比例如图所示。下列说法不合理的是(    )

A . 该产品温室气体排放量主要来自于制造与使用环节 B . 温室气体排放与制造工艺有关 C . 产品设计不需要考虑使用时的温室气体排放 D . 更小、更轻的产品包装,有利于减少运输环节的温室气体排放
如图某校的翻转电脑桌。打开盖板,盖板内置的显示屏会立起;下翻盖板,整个盖板与桌面齐平。使用时小明发现盖板立起后只有一个固定的角度,且每次手动打开和关闭盖板较为繁琐,于是想设计一个自动开盖装置。请你帮助小明设计该装置,要求如下:

①采用电机驱动,已知盖板为较厚木板;

②电机正转,盖板上翻;电机反转,盖板下翻;

③盖板角度能在0°到120°内任意固定;

④结构简单,操作方便,具备一定强度。

请完成以下任务:

  1. (1) 构恩该装置机械部分的方案时,可以不考虑的因素是(A .盖板的质量;B .桌子的高度;C .电机轴的形状;D .电机和直板的距离);
  2. (2) 若通过按键控制盖板转动,则盖板转动速度要适中。速度太慢,等待时间较长;速度过快,不容易让盖板转到合适角度。这实现了人机关系的 (A .舒适目标;B .高效目标;C .安全目标);
  3. (3) 画出该装置机械部分的设计草图,必要时用文字说明;在设计草图上标注主要尺寸。
  4. (4) 小明制作好模型后,想对该装进行技术试验,以下技术试验最不需要的是(A .打开电机,观察盖板能否在90°和120°角度固定;B .关闭电机,用测力计不断对盖板施加水平方向的外力,记录盖板和显示屏不被破坏的最大外力;C .打开电机,让盖板关闭,观察关闭后盖板是否和桌面齐平)。