通用技术(结构与设计)练习题

通用技术 结构与设计 练习题 一 选择题 1 日常生活中 使用螺丝刀时 螺丝刀需要承受什么力 A 拉力 B 压力 C 弯曲力 D 扭转力 2 2008 年北京奥运会举重运动员在举重过程中双臂主要承受什么力 A 拉力 B 压力 C 剪切力 D 弯曲力 3 钻石有令人难以置信的强度 就是因为它的分子结构为四面体 每个四面体都有四 个角 四个面和六条边 每一个面都是一个三角形 说明钻石的强度与 有关 A 结构的形状 B 使用的材料 C 构件之间的连接方式 D 稳定性 4 在 2008 年北京奥运会比赛中 以下哪一个结构是属于利用不稳定的结构实现某些 功能的 A 乒乓球桌 B 羽毛球拍 C 跨 栏 D 单杠 5 在 2008 年北京奥运会比赛场馆的建设过程中结构的稳定性至关重要 下面不是响 结构稳定性的因素是 A 建筑物重心位置的高低 B 建筑物的结构形 状 C 建筑物与地面支撑面积的大小 D 建筑物的颜色 6 某些支撑阳台的梁做成如下图所示形状 这主要是 出于对 的考虑 A 美观 B 强度 C 安装 D 稳定性 7 赵州桥 桥长 64 40 米 跨径 37 02 米 是当今世界上跨径最大 建造最早的单 孔敞肩型石拱桥 因桥两端肩部各有二个小孔 不是实的 故称敞肩型 这是世界造 桥史的一个创造 按结构形态分类 该桥应为 B 结构 A 壳体结构 B 实体结构 C 框架结构 D 组合结构 8 范仲淹的 先天下之忧而忧 后天下之乐而乐 使岳阳楼闻名天下 它是一座三层的 纯木结构建筑 斗拱 飞檐的结构复杂 工艺精美 令人惊叹 斗拱使屋面凹曲 飞 檐使沉重的建筑增添了轻快欲飞的美感 体现了高贵华美的风韵 丰富了中国古代建 筑文化 2 木结构的各个构件 先表面处理 后进行榫卯连接 用于表面抛光的工具是 A 锯 B 刨子 C 锉 D 凿子 可以从 和 的角度来欣赏评价经典结构 A 技术 B 文化 C 民俗 D 工艺 9 下列结构是受自然界事物结构启发而产生的 A 口杯 B 衣服 C 飞机 D 手表 10 汽车的传动轴主要的受到的作用力是 A 拉力 B 压力 C 弯曲力 D 扭转力 11 在日常生活中重心位置是决定稳定性的一个重要因素 以下哪一种结构不是利用 降低重心高度来实现其稳定状态的 A 电风扇的底座 B 儿童陀螺玩具 C 自行车的支撑架 D 不倒翁玩具 12 在人行天桥的设计中 通常都要在阶梯的两边安排一定宽度的斜面通道 这是为 了 A 美观 B 满足不同人群的需要 C 提高强度 D 节省建筑材料 13 李敏要使客厅的茶几更具有欣赏价值 那么她应该侧重改变茶几的 A 功能 B 造型 C 安全 D 强度 14 在自行车家族中 有性能各异的不同车型 如装有辅助小轮的童车 双梁载重车 弯梁女式车 双坐双蹬的双人车等 这些特殊功能的实现 是因为设计者改变了 A 车的自重 B 车的材料 C 车的结构 D 车的大小 15 分别在一根竹杆和一根同样尺寸的脆性塑料杆上不断加挂相同质量的重物 竹杆 比脆性塑料杆能挂更多重物而不会断裂 说明了 影响结构的强度 A 材料 B 结构的形状 C 构件横截面形状 D 构件的连接方式 16 钢筋混凝土梁中比无钢筋的水泥梁的 强度更强 A 抗弯 B 抗压 C 抗拉 D 抗剪 17 用打气筒给自行车打气时 打气筒活塞杆的受力形式是 3 A 始终承受拉力 B 始终承受压力 C 下压时承受压力 D 上提时承受压力 18 可以用受力结构的稳定性来解释的事实是 A 拔河的绳子断裂 B 鸡蛋在某种情况下可以承受很大的外力 C 广告牌被台风吹倒 D 耳机与电脑主机的插口接触不良 听不到音乐 19 我们所用的板凳属于 结构 A 实体结构 B 框架结构 C 空心结构 D 壳体结构 20 在举办运动会的时候 运动员在单杠上做大回环姿势时 会使杠体产生 变形 A 拉伸 B 弯曲 C 压缩 D 断裂 21 在日常生活中 你所见到的以下哪一个结构是不属于利用不稳定的结构实现某些 功能的 A 游乐设施的跷跷板功能结构 B 房间门口的活页功能结构 C 学校运动场的篮球架结构 D 圆珠笔的笔嘴结构 22 家用落地风扇的底座一般做得比较重 这是为了 A 增加风扇的强度 B 增加电风扇的稳定性 C 安装电线的需要 D 更加美观 23 影响结构稳定性的因素有 物体的形状 材料 材料之间的联接方式 物体重心的位置 A B C D 24 分析下列物体的结构类型 判断哪个不属于壳体结构 A 西瓜 B 圆形陶瓷饰品 C 贝类 D 金字塔 25 我们常用的 A 形梯不直接采用铝合金片 而用长方形截面的铝合金构件 这说明 了 影响着结构强度 A 材料 B 构件的形状 C 重心的高低 D 连接方式 26 走钢丝的人手上拿着一条长棒的目的是 A 美观 B 重心低 C 保护 D 支撑 27 分析下列物体的结构类型 判断哪个属于实体结构 A 电灯泡 B 乒乓球 C 橡皮檫 D 篮球 28 上刀梯是是湘西苗族的传统活动 表演者为保证脚不受割伤 必须力求脚面垂直 落在刀刃上 绝不滑动 此时脚面承受 A 拉力 B 压力 C 剪切力 D 弯曲力 29 我国塔式建筑的结构一般都是由上到下越来越大 这主要是考虑它的 A 稳定性 B 强度 C 美观性 D 经济性 4 二 填空题 1 是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列 结构多种多样且决定 着事物存在的性质 2 在自然界 蜂窝 蜘蛛网 大树 动物的身体与器官等都有特定的结构 这些形形 色色的结构给了人们无限的创造灵感和启示 通过对自然界中结构的分析和研究 人 们将其成果应用到 领域 更好地服务于人类 3 在技术领域 产品的结构更是丰富多彩 一把锤子 一辆汽车 一座桥 一幢房子 都具有特定的结构 影响着它们的性质和功能 结构方面存在的一个小问题也 许就会导致重大事故的发生 因此 合理的结构是 卓越的结构是设计者 和制造者的重要追求 4 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 如自 行车的车轮 气门等 5 当一个结构受到外力作用时 内部各质点之间的相互作用会发生改变 产生一种抵 抗的力 称为 应力是构件的单位横截面上所产生的内力 当应力达到某一极限 时 结构就会遭到破坏 用公式表示为 F S 其中 F 是内力 S 是受力面积 是应 力 6 分析结构的受力情况时 首先要清楚组成结构的构件受到哪些力的作用 其次要清 楚在这些力的作用下 构件能否安全 可靠地工作 也就是对构件进行承载能力分析 构件的受力形式多种多样 基本受力形式有 扭转力和弯曲力 很多情况下 构件可能同时受到几种不同形式的力的作用 7 根据物体的结构形态 通常将结构分为 和壳体结构三种 基本类型 实体结构是指结构体本身是实心的结构 它的受力特点是 外力分布在整 个体积中 如实心墙 大坝等 框架结构是指结构体由细长的构件组成的结构 其特 点是 支撑空间而不充满空间 如铁架塔 建筑用脚手架 厂房的框架等 壳体结构 是指层状的结构 它的受力特点是 外力作用在结构体的表面上 如摩托车手的头盔 飞机的外壳 贝壳等 8 结构的稳定性是 的能力 它是结构 的重要性质之一 9 影响结构稳定性的因素有多种 主要有 结构与地面接触所形成的 和结构的形状等 对于一个结构而言 如果重心所在点的垂线落在结构底 面的范围内 就是稳定的 不会出现倾倒 10 在日常生活中有着广泛的应用 一方面人们利用稳定的结构抵抗 外力 承受负载 另一方面又利用不稳定的结构实现某些功能 如在地震多发地区 人们将啤酒瓶之类的物体倒置在地上 利用这一不稳定的结构实现预报地震的功能 11 结构的强度是指结构 结构的强度与结构的形状 使 用的材料 构件之间的连接方式等因素有密切的关系 三角形是框架中最基本的形状 之一 它结实 稳定 所用材料最少 12 结构构件的连接通常有两类 和刚连接 铰连接是指被连接的构件在连 接外不能相对移动 但可相对转动 具体有松螺栓 松铆等 如门与门框的连接 刚 5 连接是指被连接的构件在连接处既不能相对移动 也不能相对转动 具体有榫接 胶 接 焊接等 如固定铁床架的连接 13 结构设计应以一种或几种功能的实现为基本目标 应满足设计规范 满足使用者 的基本需要 结构设计应考虑的主要因素有 符合使用者对设计对象的 和强度 要求 安全因素 公众和使用者的审美需求 使用者的个性化需要 对设计对象的成 本控制要求和一定的使用寿命等 在工程的结构设计中 应考虑结构的 适 用性和耐久性 在考虑结构的稳定性和强度 使结构在规定的条件下和规定的使用期 限内 能实现一定的功能的同时 还要考虑经济因素 如做到用料省 成本低等 也 就是说 力求以最低的成本使所建造的结构达到预定的要求 14 优秀的结构设计不仅表现在结构的实用功能上 也表现在形式上 特别是功能与 形式的统一上 古今中外许多能工巧匠把结构的功能与形式恰当地结合起来 形成了 一些经典的结构 赏析结构设计作品 可从 与文化两个角度进行 在物质文明 精神文明高度发展的今天 任何一种结构的设计已不仅仅局限于只满足它的使用功能 结构设计中的美学因素 环境因素 安全因素以及时尚 个性 文化等都已成为人们 进行结构设计时必须综合考虑的重要因素 结构的牢固 稳定 简约 和谐 美观是 结构设计不变的追求 15 赵州桥最大的科学贡献在于它的 的创造 16 钢结构构件的横截面通常有 三 判断题 1 在结构的材料与连接中我们平常看到的自行车辐条与钢圈之间的连接是属于刚连接 2 两个距离很近 大小相等 方向相反且作用于同一物体上的平行力是剪切力 3 结构强度与形状 材料和连接方法有关 4 物体的结构强度越大它的稳定性越大 5 照相机的支撑框架常使用三脚架而不用其他结构的 是考虑了美观原则 6 框架结构是由细长的构件组成的 支撑空间而不充满空间的结构 四 综合题 1 人们最早利用混凝土的时候 只是把它当作人造石材 作为人造石材的混凝土与一 般石材一样 虽然有较好的耐压性能 但是经不起拉力 除了其形状很容易满足人们 的需求外 它与其他石材并没有特殊的优点 但是它有一个重要的性质 那就是它的 膨胀系数与钢材很接近 因此 它可以与钢材紧密结合起来 当人们把混凝土跟钢材 6 结合起来做梁后发现 这样的梁既能受压 也能受拉 因为钢材善于受拉 混凝土善 于受压 其强度比用混凝土做成的梁的强度大得多 现请你根据以上的描述 画出钢 筋混凝土梁的简单结构图 2 自行车是我们生活中常见的结构 请根据你所学有关结构的知识回答以下问题 1 自行车的结构设计除了考虑稳定性外 还主要考虑什么性质 它跟什么因素有关 2 自行车的车架为什么采用三角形结构 3 自行车的支架部分采用了空心钢管材料 请说明使用这种材料的两种优点 参考答案 1 强度 它与结构的形状 使用的材料和构件的连接方式有关 2 三角形结构有比较好的稳定性 3 一是减轻车的自重 二是节省材料 降低成本 3 高二 1 班李明同学在教室里布置了一些花草 他把直杆 AB 的一端固定在墙上将吊兰挂起来 如右图所示 1 结构受力的五种基本形式有弯曲力 扭转力 压力 拉力和 剪切力 请说出 AB 杆的主要受力形式 2 简述这个结构存在的缺陷 3 在不改变杆的固定点 A 和悬挂点 B 的前提下 你对这个结构有什么改进建议 请用一句话说明并在原图上直接标注 4 有的矿泉水瓶上有若干凸起的横向纹路 它的作用是什么 7 参考答案 一是增加瓶子的强度 受力不容易变形 二是增大手与 瓶子之间的摩擦力 5 在设计制作下图所示的 壁挂书架 时 其中 支撑杆 的材料可选用绳索吗 为什么 6 设计一个铁路交通告示栏 综合考虑它的稳定性和 结构强度 以及如何选择合适的材料进行加工和安装 并画出其结构示意图 参考答案 说明 能从设计的创新性 实用性 经济性 稳固性 美观性的角度画出草图 告示牌的外框和支架部分选用 40 40mm2的 L 型铁条 内框衔架选用 30 30 mm2 的 L 型铁条 告示牌板面选用镀锌铁板 7 下图 盖里椅 结构传达出一种盘旋上升 奋发向上的精神 具有雕 塑般的美感和强烈的时代气息 形成了优雅的浪漫主义设计风格 请从技术 文化 艺术和功能角度谈谈结构 参考答案 功 能 在使用功能上 盖里椅具有其他椅子相同的功效 唯一的缺点是没有扶手 而且椅子面过于平直 坐久了人会觉得不舒服 结构设计 盖里椅结构上简洁大方 线条明快 有流动感 占地面积小 却十分平稳 但椅子的旋转性差 不能随意转动使得它灵活性也差 8 制造技术 盖里椅要达到整体统一的完美线条和弯曲效果 还要考虑到重心的位置高 低和椅子承受能力的大小 对制造来说 是一次挑战 审 美 盖里椅的结构传达出一种盘旋上升 奋发向上的精神 具有雕塑般的美感 和强烈的时代气息 形成了优雅的浪漫主义设计风格 8 国家体育场位于北京奥林匹克公园中心区南部 为 2008 年第 29 届奥林匹克运动会的主体育场 工程总占地 面积 21 公顷 建筑面积 258 000M 场内观众坐席约为 91000 个 其中临时坐席约 11000 个 将举行奥运会 残 奥会开闭幕式 田径比赛及足球比赛决赛 奥运会后将成 为北京市民广泛参与体育活动及享受体育娱乐的大型专业场所 并成为具有地标性的 体育建筑和奥运遗产 国家体育场工程为特级体育建筑 主体结构设计 使用年限 100 年 耐火等级为一 级 抗震设防烈度 8 度 地下工程防水等级 1 级 工程主体建筑呈空间马鞍椭圆形 南 北长 333 米 东西宽 294 米的 高 69 米 主体钢结构形成整体的巨型空间马鞍形钢桁 架编织式 鸟巢 结构 钢结构总用钢量为 4 2 万吨 混凝土看台分为上 中 下三层 看台混凝土结构为地下 1 层 地上 7 层的钢筋混凝土框架 剪力墙结构体系 钢结构与 混凝土看台上部完全脱开 互不相连 形式上呈相互围合 基础则坐在一个相连的基 础底板上 国家体育场屋顶钢结构上覆盖了双层膜结构 即固定于钢结构上弦之间的 透明的上层 ETFE 膜和固定于钢结构下弦之下及内环侧壁的半透明的下层 PTFE 声学吊 顶 问题 请你结合所学知识对 鸟巢 结构进行赏析 9 摩托车乘者的头盔 常见的都是圆弧形结构 为什么这样做呢 答案提示 当这种头盔受到外冲击时 外力将由弧面整体分担承受抵抗变形 如果将 头盔做成长方体形或是多面体形的 受外冲击时 外力将主要由接触点所在的小平面 承受易使壳体变形 10 假设椅子上堆放一些砖块 随着砖块数量的增加 最终椅面被破坏 试从结构受 力的角度分析该现象 2004 年 5 月 23 日 巴黎戴高乐机场 2E 候机厅顶棚发生坍塌事故 造成包括两名中国 公民在内的 4 人死亡 3 人受伤 事后法国戴高乐机场 2E 候机厅坍塌事故专门调查委