第一单元 第二节 稳固结构的探析-【同步宝典】2024-2025学年高中通用技术必修《技术与设计2》知识手册（苏教版2019）

同步宝典 通用技术 技术与设计 2 第一单元 结构及其设计 第一节 常见结构的认识 1. C揖解析铱A尧B尧C属于框架结构袁C属于壳体结构遥 2. B揖解析铱跳板一端固定袁发生了弯曲形变袁受弯曲遥 3. C揖解析铱图中木材受到两个作用线相距很近尧大小相等尧方向 相反的力袁受剪切遥 4. D揖解析铱摇臂转动的过程中袁受弯尧受扭转曰电线杆两端受力袁 分别是钢丝绳对它的拉力和地面对它的支撑力袁同时存在自 身的重力袁电线杆受弯遥 5. D揖解析铱杆 3多点受力袁主要受弯曲曰杆 2受到杆 3的影响主 要受弯曲和受扭转遥 6. D揖解析铱构件 3受压遥 7. D揖解析铱在力 F的作用下袁连杆两端受挤压袁有变短的趋势袁 受压曰销轴受剪切曰机械手根据自身形状袁在力的作用下有弯 曲形变的趋势袁受弯曲遥 微专题 1 构件受力形式分析渊一冤 1. 阅揖解析铱支撑臂属于二力杆袁在升起和降下过程中袁上尧下 支 撑臂均受压遥 2. A揖解析铱A项袁丝杆受压曰B尧C尧D项袁丝杆与螺栓均受拉遥 3. B揖解析铱杆 1只受弯曲袁没有受压袁A错误曰杆 3受弯曲袁C错 误曰销受剪切袁D错误遥 4. C揖解析铱F向上拉袁驱动杆带动连杆左端向上袁则右端向下袁中 间点由摆杆拉住遥 摆杆拉住连杆袁两端为铰连接袁且有变长趋 势袁受拉曰连杆为三力杆袁受弯曲曰驱动杆在 F的作用下受拉袁 与连杆不是一条直线袁中间受到机座限位孔的作用袁三点受 力袁还受弯曲袁C正确遥 5. C揖解析铱夹紧物块时袁构件 1受压袁构件 2受压尧受弯曲袁销轴 受剪切袁C正确遥 6. B揖解析铱夹紧工件时袁连杆 2受压遥 7. D揖解析铱连杆 1与电机轴刚连接袁且受连杆 2的力袁所以受弯 曲曰连杆 2 为二力杆袁连杆 1 给连杆 2一个拉力袁连杆 2 受 拉曰压杆受连杆 2的拉力且该力方向不和压杆轴线在同一直 线上袁所以受拉和受弯曲遥 微专题 2 构件受力形式分析渊二冤 1. D揖解析铱电机轴受扭转尧受弯曲曰杆 1 受弯曲尧受扭转曰连杆 受压曰杆 2和杆 3受压曰冲压杆受压尧受弯曲曰支撑板受拉尧受 弯曲遥 2. D揖解析铱压紧工件时袁手柄受弯曲袁摇臂受弯曲尧受扭转袁A错 误曰连杆受拉渊不考虑压板与螺杆支座之间的摩擦力冤尧螺杆 受扭转和受弯曲袁B错误曰压紧工件后袁指已经压紧工件且松 开手柄袁此时连杆受压袁而螺杆受弯曲的同时袁受方块螺母 的作用受扭转袁C 错误遥 3. C揖解析铱连杆 1和连杆 2属于三力杆袁受弯曲袁连杆 1在手柄 作用下袁其上部有扭转的趋势袁因此连杆 1还受扭转曰连杆 3 是二力杆袁有缩短的趋势袁受压遥 4. A揖解析铱转动杆受弯袁连杆 2受弯尧受压袁连杆 1受压遥 5. C揖解析铱驱动杆绕轴旋转袁主要的受力形式是受弯曲曰摆杆 1 看作杠杆结构里的杠杆袁故摆杆 1受弯曲曰连杆是二力杆袁其 受压曰推杆与阻力 F在一条直线上袁其受压遥 6. A揖解析铱滚子在滚动过程中袁其圆心高度不变袁在力 F的作用 下袁推杆受到两端沿其轴线的推力作用袁只受压袁不受弯曲曰 滚子向左移动时袁支撑杆是二力杆袁受压曰压杆是三力杆袁主 要受弯曲遥 第二节 稳固结构的探析 1. D揖解析铱增加椅腿材料的直径提高了结构的强度袁A 错误曰 接触面不是支撑面袁B 错误曰增大桌面的宽度提高了重心的 高度袁稳定性变差袁C错误曰增加前后椅腿之间的距离增加了 支撑面的大小袁提高了稳定性袁D正确遥 2. B揖解析铱A和 C从结构的形状角度改变结构的强度袁D从连 接方式角度改变结构的强度遥 3. A揖解析铱采用可拆卸结构可以实现调节桌面高度的功能袁可 拆卸结构不一定是铰连接袁B错误曰焊接主要是为了提高强 度袁C错误曰桌脚安装防滑垫没有增大支撑面积袁但可以提高 结构的环境适应能力袁D错误遥 4. C揖解析铱钢筋抗拉袁横梁整体受弯曲袁下表面受拉袁上表面受 压袁C正确遥 5. C揖解析铱人在攀爬梯子时袁拉杆主要受拉袁A错误曰销钉 1在 腰形槽中可以移动可以转动袁属于非刚非铰袁B错误曰梯柱及 横杆所使用的材料横截面较大袁提高了梯子的强度袁D错误遥 6. D揖解析铱曲柄与减速机构转轴之间为刚连接遥 7. C揖解析铱背撑增加了椅子的整体强度袁但与斜板与底板间的 连接强度无关遥 8. A揖解析铱由于杆件为三力杆袁主要受弯曲袁所以选用抗弯强度 公式进行分析遥因为 滓的值越小袁表示强度越强袁且 滓与厚度 平方成反比袁所以选择材料甲袁厚度为 24 mm最合适遥 第三节 结构功能的实现 1. C揖解析铱塑料凳面底板尧金属波纹管和波形护栏的结构设计袁 主要是为了提高结构的强度袁而百叶窗的波纹结构是为了实 现遮阳尧通风的功能遥 2. D揖解析铱支撑杆之间采用铰连接的结构主要是为了实现升降 功能遥 3. D揖解析铱逆时针转动摇杆时袁可完成卸料曰在卸料时袁摇杆 A 端固定袁B端受到挡料板施加的拉力袁故摇杆受弯曲曰A点使 摇杆与车架可以相对转动袁不可以相对移动袁为铰连接遥 4. A揖解析铱提高夹紧的可靠性袁也就是螺纹连接不能松动袁要求 螺母与连接件间使用平垫圈或弹簧垫圈袁且螺栓直径一定遥 四个方案中 A尧B具有平垫圈的功能袁D是弹簧垫圈袁B尧D螺 栓直径会变化袁C方案没有垫圈功能遥 5. C揖解析铱根据平行四边形的特征袁对边平行且相等袁C 符合 题意遥 6. D揖解析铱野既有民族风格尧民族特点袁又符合宗教要求的建筑冶 可以看出是从文化角度进行评价遥 知识手册参考答案与解析 88 同步宝典 通用技术 技术与设计 2 第二节 稳固结构的探析 揖答案铱 1 平衡状态 2 重心 3 支撑面 4 形状 5 外力 6 形变 7 强度 8 形状 9 材料 10 连接方式 11 抗压力 12 抗拉力 13 不能 14 可 15 不能 16 不能 17 可以有 18 不允许 19 不需要 20 至少要 ZHISHI JIEXI 知识解析 绎知识点 1 结构的稳定性 1. 稳定性院结构在荷载的作用下维持其原有 1 的能力遥 2. 影响结构稳定性的因素院结构 2 位置的高低尧结构与地面接触所形成的 3 大小尧结构的 4 遥 绎知识点 2 结构的强度 1. 强度院结构具有抵抗被外力破坏的能力遥 2. 内力院当结构构件受到外力作用时袁内部各质点之间的相互作用发生改变袁产生一种抵抗 5 与 6 的力遥 3. 应力院构件单位横截面积上所产生的内力称为应力遥滓越 FNA 袁FN院内力袁A院受力面积袁滓院应力遥 应力可以作为表示结构构件 7 的基本指标遥 4. 影响结构强度的主要因素院结构的 8 尧结构的 9 尧结构的 10 遥 5. 钢筋混凝土横梁的受力与位置 6. 铰连接与刚连接 渊1冤铰连接院被连接的构件在连接处 13 相对移动袁但 14 相对转动遥 渊2冤刚连接院被连接的构件在连接处既 15 相对移动也 16 相对转动遥 7. 动连接与静连接 渊1冤动连接院被连接的零渊部冤件间 17 相对运动的连接遥 渊2冤静连接院被连接的零渊部冤件间 18 产生相对运动的连接遥 8. 可拆连接与不可拆连接 渊1冤可拆连接院19 毁坏连接中的任一零件就可拆开的连接遥 渊2冤不可拆连接院20 毁坏连接中的某一部分才能拆开的连接遥 揖注意铱混凝土擅长 11 曰 钢筋擅长 12 遥 两边有支撑结构渊如卧室地面冤袁梁的 整体受弯曲袁上表面受压袁下表面受 拉袁则应在下部放钢筋渊下部放粗钢 筋尧上部放细钢筋冤 一边有支撑结构渊如阳台地面冤袁梁的 整体受弯曲袁上表面受拉袁下表面受 压袁则应在上部放钢筋渊上部放粗钢 筋尧下部放细钢筋冤 阳台 钢筋 楼板 钢筋 墙 受拉 中性轴作用力 受压 受拉 中性轴 作用力 受压 12 JINGDIAN KAOTI 经典考题 揖例题 1铱 如图是一种用于高空作业的升降机袁为了提高其稳 定性袁设计者可以采取的措施是 渊 冤 A. 减小车子的质量 B. 增加升降台的质量 C. 升降台四周装围栏 D. 增大支撑脚之间的距离 思路分析 增大支撑脚之间的距离袁增加了支撑面的大小袁提 高了结构的稳定性遥 答案院D遥 揖例题 2铱 如图所示袁针对图 1桌子结构的不足之处袁现改进成图 2结构遥 下列关于该结构改 进的说法中正确的是 渊 冤 A. 主要目的是通过改变结构形状来提高强度 B. 主要目的是通过改变结构形状来提高稳定性 C. 主要目的是通过改变与地面接触面来提高强度 D. 主要目的是通过改变支撑面大小提高稳定性 思路分析 没有增加支撑面积袁但改变了结构的形状袁提高了结构的强度遥 答案院A遥 揖例题 3铱 如图所示的木制售货亭袁窗台板和三角架固定 在墙板上袁窗板向上翻转后用木棍支撑遥 下列关于该售货亭结 构的分析中 · 不 · 正 · 确的是 渊 冤 A. 窗板与墙板之间的连接属于铰连接 B. 窗台板与墙板之间的连接属于刚连接 C. 木棍和三角架都是为了提高强度 D. 售货亭下方中间的支撑脚主要是为了提高结构的强度 思路分析 增加三角架提高了窗台板的抗弯曲能力袁提高了结构的强度曰木棍的作用是支撑 窗板遥 答案院C遥 揖例题 4铱 如图所示是用硬纸板制作而成的座椅袁具有一定的强度袁能承受一个成年人的重 量遥 据此袁完成第渊1冤耀渊2冤题遥 渊1冤以下 · 不 · 属 · 于影响座椅强度的主要因素是 渊 冤 A. 硬纸板的强度 B. 硬纸板连接处的结构 C. 硬纸板与硬纸板之间的连接方式 D. 纸板椅座面的高度 渊2冤下列连接方式中袁 · 不 · 适 · 合用于该座椅中硬纸板之间连接的是 渊 冤 A. 插接 B. 铰连接 C. 自攻螺钉连接 D. 纸箱钉连接 思路分析 渊1冤纸板椅座面的高度影响稳定性袁与强度无关遥 渊2冤自攻螺钉连接适合木材的连 接袁与材料不符遥 答案院渊1冤D曰渊2冤C遥 图 1 图 2 墙板 支撑脚 三角架 窗台板 木棍 窗板 支撑脚 升降台 车子 第一单元 结构及其设计 13 同步宝典 通用技术 技术与设计 2 揖例题 5铱 小明家附近要建一个水库袁他构思了四种混凝土拦水坝方案袁方案中圆圈大小表 示钢筋粗细袁虚线表示水遥 混凝土抗压强度远大于抗拉强度袁钢筋抗拉强度大于抗压强度遥 从结构 强度的角度分析袁下列方案中合理的是 渊 冤 思路分析 拱坝拦截上游来水袁外力主要来源于有水的一面袁所以拱坝应向有水的一面拱遥 拱坝在外力作用下变形袁在迎水一侧拱坝受压袁在背水一侧拱坝受拉袁而钢筋相对抗拉能力较强袁 所以在背水一侧钢筋要粗一些遥 答案院C遥 A DCB 总 结 提 升 渊1冤提高结构稳定性的方法 结构的形状不同袁其稳定性也不同 于增大支撑面渊接触点围成的面积袁支撑面积通常 比接触面积大袁支撑面屹接触面冤 盂改变结构的形状 淤降低重心 结构稳定的条件院对于一个处于静止状态的结构而 言袁重心的垂足落在结构的支撑面内 淤改变结构的形状 对强度的影响有两方面院结构的外部形状曰结构构件的横截面形状遥 不同横截面形 状的构件所能承受力的程度是不一样的遥 相同材料尧相同截面积袁不同截面形状的 构件强度不同渊由强到弱的顺序如下所示冤 选用强度更好的材料 a. 不同的连接方式尧结构形式适用于不同强度要求的场合曰 b. 连接方式对结构强度的影响还体现在连接件的选择上遥以铆接为例袁抽芯铆钉主 要用于受载荷不大的铆接场合袁而不锈钢铆钉则用在高拉力的场合 于更换使用的材料 盂改变构件之间的 连接方式 渊2冤提高结构强度的方法 渊3冤结构稳定性和强度的辨析 特性 区别 联系 结构稳定性 渊关键词院翻倒冤 淤强度决定结构是否被破坏曰稳定性只影响平衡问题曰 于改变截面形状只影响强度曰 盂材料加厚尧加粗可影响强度曰 榆底面支撑面增大影响稳定性曰 虞换材料影响强度袁但将底部换为更重的材料会影响稳定性曰 愚结构能够稳定并不是表示结构稳定性好袁只说明重心投影 落在支撑面内 淤同时可能影响 结构稳定性和强 度的因素是结构 的形状曰 于三角形结构稳 定性好尧强度大 结构强度 渊关键词院变形尧折断冤 14 DIANTI SULIAN 典题速练 1. 如图所示的宝宝餐椅袁若要提高它的稳定性袁以下改进措施有效的是 渊 冤 A. 增加椅腿材料的直径 B. 可通过增加椅腿与地面的接触面提高稳定性 C. 增大桌面的宽度 D. 增加前后椅腿之间的距离 2. 如图所示为用钢筋制作的一款花盆架袁现发现花盆架的强度不够袁以 下措施 · 不 · 能提高花盆架强度的是 渊 冤 A. 换用直径较粗的钢筋 B. 降低花盆架的整体高度 C. 在底座增加呈三角形结构的支杆 D. 构件间采用焊接连接 3. 如图所示为常见的学生课桌袁以下关于课桌的结构分析合理的是 渊 冤 A. 桌面采用比传统复合板更好的新型塑钢材料袁目的是提高强度 B. 为了调节桌面高度袁构件之间的连接必须设计成铰连接 C. 桌脚和横档用焊接主要是为了提高稳定性 D. 桌脚安装防滑垫的目的是增大支撑面积袁提高稳定性 4. 如图所示为钢筋混凝土横梁的受力变形示意图遥 由于混凝土擅长抗 压力袁而钢筋擅长抗拉力袁为了合理利用钢筋袁下列对横梁的分析正确 的是 渊 冤 A. 上部弯曲的程度比下部大袁应在上部布置粗钢筋袁下部布置细钢筋 B. 上下部都弯曲袁应在上部和下部布置相同的钢筋 C. 上部受压袁下部受拉袁应在上部布置细钢筋袁下部布置粗钢筋 D. 上部受拉袁下部受压袁应在上部布置粗钢筋袁下部布置细钢筋 5. 下列关于如图所示 A字梯的分析中袁正确的是 渊 冤 A. 人在攀爬梯子时袁拉杆主要受弯曲 B. 图中销钉 1与拉杆的连接方式为铰连接 C. 该梯子使用时能保持结构稳定的原因是结构的重心的垂足落在结 构的支撑面内 D. 梯柱及横杆所使用的材料横截面较大袁提高了 A字梯的稳定性 6. 如图所示是游梁式抽油机的简易结构示意图袁通过减速机构转轴带动曲柄转动袁从而带动驴头 做固定周期的上下往复摆动袁将井下石油输送到地面遥 下列有关抽油机结构分析 · 不 · 合 · 理的是 渊 冤 调节螺丝 防滑垫 横档 销钉 1 拉杆 销钉 2 椅腿 靠背 桌面 第一单元 结构及其设计 15 同步宝典 通用技术 技术与设计 2 A. 游梁选用工字钢袁提高了游梁强度 B. 底座采用地脚螺栓固定袁提高了支架的稳定性 C. 支架内部采用桁架结构袁提高了支架的稳定性 D. 曲柄与减速机构转轴尧连杆的连接均为铰连接 7. 如图所示是一款带木质靠背和金属扶手的 Z字椅遥 扶手通 过金属连接件 1与靠背相连曰背撑通过榫卯连接扶手袁并通 过金属连接件 2连接斜板遥 下列关于该 Z字椅结构的分析 中 · 不 · 正 · 确的是 渊 冤 A. 金属连接件 1与靠背宜采用自攻螺钉连接 B. 背撑与扶手的连接属于刚连接 C. 背撑增加了斜板与底板间的连接强度 D. 使用时袁斜板的主要受力形式为受弯曲 8. 图 1所示的桥梁模型袁通过杆件穿插尧叠压而成遥 图 2所示为材料甲与材料乙的相关尺寸袁静力 强度计算式渊滓的值越小袁表示强度越强冤如表所示遥下列关于杆件的选材及摆放方案中袁最合理 的是 渊 冤 A. 选择材料甲袁24 mm作为尺寸 h B. 选择材料甲袁16 mm作为尺寸 h C. 选择材料乙袁22 mm作为尺寸 h D. 选择材料乙袁18 mm作为尺寸 h 抗压 强度 滓= FS 抗弯 强度 滓= 3FL2bh2 横截面积 S h bFF h b 跨度 L F 材料乙材料甲 图 2 杆件 图 1 底板 斜板 凳面 扶手 金属连接件 2 背撑 金属连接件 1 靠背 地脚螺栓 减速机构 曲柄 平衡块 平衡板连杆 底座 支架 游梁 悬绳器 钢索 驴头 16