2020版 技术与设计2 第一单元 第一节 常见结构的认识(19张PPT课件+学案)

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名称 2020版 技术与设计2 第一单元 第一节 常见结构的认识(19张PPT课件+学案)
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文件大小 10.9MB
资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 通用技术
更新时间 2019-11-30 20:19:23

文档简介


第一节 常见结构的认识
考试内容
考试要求
考试属性
结构的概念
a
必考
结构的受力
b
必考
1.结构的概念
结构(structure):是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。
2.结构与力
(1)从力学角度说,结构是指可承受一定力的架构形态,它可以抵抗能引起形态和大小改变的力。
(2)构件的基本受力形式:受拉、受压、受剪切、受扭转、受弯曲。
构件承受两个距离很近,大小相等、方向相反的平行力的受力和变形的形式是受剪切。
构件两端承受方向相反均匀的力使它发生扭转形变的受力和变形的形式是受扭转。
构件承受使之产生弯曲的力,受力和变形的形式是受弯曲。
物体的结构类型通常可分为实体结构、框架结构、壳体结构。壳体结构利用整个表面来分散压力。
一、结构与力
1.结构是由构件组成的。
2.构件的受力和变形的五种基本形式:受拉、受压、受剪切、受扭转、受弯曲。
【典例1】 如图是用套筒扳手拧紧或旋松轮胎上的螺栓,下列关于螺栓和扳手柄受力变形的形式正确的是 (  )
A.螺栓受压,扳手受弯曲
B.螺栓扭转,扳手受弯曲
C.螺栓受压,扳手受扭转
D.螺栓剪切,扳手受压
解析 螺栓内外受到套筒和内螺孔对它产生的作用力,这两个力方向相反使它发生扭转形变这是受扭转。扳手柄两端承受的力使之产生弯曲的形变是受弯曲。故答案选B。
答案 B
[方法总结] 构件的受力和变形的形式分析,一要分析构件的受力情况,二要注意不同受力形式的特点:受拉(方向背向在同一直线上的力);受压(方向相向的,在同一直线的力);剪切(两个不在同一直线靠的很近,大小相等、方向相反的平行力);受弯曲(是在受到其他力如拉力、压力时,使构件产生弯曲或有弯曲的趋势);受扭转(两端承受力的力方向相反有360度旋转)。剪切力是距离很近,但不在同一条直线上。如指甲钳剪指甲时,上下刃口在同一条直线上,属于压力而非剪切力。
变式训练1 在下列操作过程中,主要受力形式为既受拉又受弯曲的工具是(  )
解析 锯条安装好后受拉、锯条锯割时两端受到向下的作用力,被锯的工件产生向上的作用力受力形式为受弯曲,A正确。锉刀锉削时两端受到手产生向下的作用力,被锉的工件产生向上的作用力受力形式为受弯曲,C错。钻头钻孔时钻头垂直方向受相向的作用力且在同一直线上,旋转时承受钻夹和工件产生的方向相反有360度旋转的力受力形式为既受压又扭转,B错。剪刀剪切时受弯曲,D错。故答案选A。
答案 A
变式训练2 如图所示的千斤顶,转动螺杆能够把汽车顶起。在顶起过程中,螺杆的主要受力及变形形式为(  )
A.受拉、受剪切 B.受压、受弯曲
C.受拉、受扭转 D.受压、受剪切
解析 如果千斤顶没有中间螺杆,整个结构就会下塌,所以螺杆受拉。而螺杆要拧进千斤顶,就会受到扭转。故答案选C。
答案 C
变式训练3 如图所示健身用的踏步机,当某一踏板被踩下去的过程中,踏板、转轴和活塞杆主要的受力形式分别为(  )
A.踏板受弯曲,转轴受拉,活塞杆受弯曲
B.踏板受压,转轴受压,活塞杆受压
C.踏板受压,转轴受剪切,活塞杆受压
D.踏板受弯曲,转轴受扭转,活塞杆受弯曲
解析 踏板被踩下去的过程中,踏板被挤压受力形式是受压;转轴受方向相反,靠的很近且不在同一直线上的力的作用是受剪切;活塞杆被挤压受力形式是受压。故答案选C。
答案 C
变式训练4 如图是一插入式排球网架,在比赛中球员扣球触网时,请分析排球柱和球网的受力形式(  )
A.排球柱受压、受拉,球网受弯曲
B.排球柱受拉、受弯曲,球网受弯曲
C.排球柱受压、受弯曲,球网受拉
D.排球柱受剪切、受拉,球网受弯曲
解析 排球柱垂直方向受重力和支撑力作用被挤压受力形式为受压,两端所受的力使之产生弯曲的形变是受弯曲;球网被拉拽受力形式是受拉。故答案选C。
答案 C
二、结构类型与受力特点
实体结构:外力分布在整个体积中。
框架结构:既能承受竖向荷载,也能承受水平方向的荷载。
壳体结构:外力作用在结构的表面上。
【典例2】 下图所示的结构,主要属于框架结构的是(  )
A.①② B.②③④
C.②③ D.①③
解析 ②是壳体结构,④是实体结构,①③是框架结构。故答案选D。
答案 D
[方法总结] 结构的类型和受力特点只要熟记相应的概念就行。
1.如图所示是一款固定在墙上的晾衣架,在使用过程中横杆的主要受力形式是(  )
A.受拉 B.受压
C.受扭转 D.受弯曲
解析 横杆中间受衣服产生的向下的拉力,两端受支撑杆产生的向上的拉力,受力形式是受弯曲。故答案选D。
答案 D
2.如图是吊椅的二种支撑架,图中A、B二个斜支撑作用是相同的,下列分析正确的是 (  )
A.A斜支撑受拉增强吊杆的抗弯曲性能
B.B斜支撑受压增强吊杆的抗拉性能
C.A斜支撑受压,B斜支撑受拉增强吊杆的抗弯曲性能
D.A斜支撑受压,B斜支撑受拉增强吊杆的抗拉性能
解析 悬挂吊椅后吊杆受弯曲,A斜支撑受压增强吊杆的抗弯曲性能,B斜支撑受拉增强吊杆的抗弯曲性能。故答案选C。
答案 C
3.如图所示为一款结构对称的路灯,吊杆和立柱均处于竖直方向,在仅考虑自重的情况下,下列对构件的受力分析中正确的是(  )
A.吊杆受拉、悬臂受拉、立柱受压
B.吊杆受拉、悬臂受弯曲、立柱受压
C.吊杆受弯曲、悬臂受压、立柱受剪切
D.吊杆受压、悬臂受弯曲、立柱受弯曲
解析 吊杆受悬臂和路灯的拉拽而受拉;立柱受重力和支撑力作用而受压;悬臂两端受力使之产生弯曲的形变是受弯曲。
答案 B
4.如图所示为移动屏幕支架,其支撑结构类似于伞骨,向上移动套在竖杆上的支撑脚连接件,支撑脚收拢,向下移动支撑脚连接件,支撑脚张开。以下构件的主要受力形式是(  )
A.支撑脚受弯、连杆受拉
B.支撑脚受拉、连杆受弯
C.支撑脚受弯、连杆受弯
D.支撑脚受压、连杆受压
解析 移动屏幕支架水平放置时,支撑脚受连杆的拉力,地面和竖杆的作用力发生弯曲形变受弯曲;连杆受支撑脚和竖杆的拉拽而受拉。故答案选A。
答案 A
5.如图所示为一款壁灯。当杆1与杆2成90°时,杆1与杆2的主要受力形式是(  )
A.杆1受弯曲,杆2受弯曲、受扭转
B.杆1受压,杆2受压、受拉
C.杆1受压,杆2受压、受扭转
D.杆1受弯曲,杆2受弯曲、受拉
解析 杆1两端受力使之产生弯曲的形变是受弯曲。杆2两端所受力既使之产生弯曲的形变,又方向相反有360度旋转所以是受弯曲、受扭转。故答案选A。
答案 A
6.如图所示为传统木工手工钻孔工具——牵钻,也叫三簧钻、木钻。靠水平推拉推把,拉紧牵绳,从而带动钻杆转动。在操作牵钻时,牵绳与钻杆的受力形式是(  )
A.牵绳受扭转,钻杆受扭转、受压
B.牵绳受拉,钻杆受扭转、受剪切
C.牵绳受拉,钻杆受扭转、受压
D.牵绳受扭转,钻杆受扭转、受拉
解析 牵绳被拉拽受力形式为受拉;钻杆上下端受手和被钻物的作用力被挤压,同时受牵绳和被钻物产生的方向相反有360度旋转的力受力形式为既受压又扭转。故答案选C。
答案 C
7.如图所示的木工锯,是由工字形框架(竖杆和横杆)、绞绳、绞片、锯条等组成。旋转绞片使绞绳绞紧,锯条软硬适度即可使用。关于此时木工锯各部分的受力形式,以下说法正确的是(  )
A.受拉的主要构件只有锯条
B.受剪切的主要构件只有绞绳
C.受压的主要构件有横杆和竖杆
D.受弯曲的主要构件有横杆、竖杆和绞片
解析 横杆中间受绞片向上的作用力,两端受竖杆向下的作用力,竖杆两端受绞绳和锯条的压力和拉力,中间受横杆的作用力,绞片两端受横杆和绞绳的作用力。横杆、竖杆和绞片所受的力使之发生弯曲,受力形式是受弯曲。故答案是D。
答案 D
8.下列结构中,属于壳体结构的是 (  )
答案 B
1.如图所示的汽车举升机,其升降臂可托住汽车底盘,并提升汽车,以便汽车底部的检查维护。升降臂的主要受力形式是(  )
A.受拉 B.受弯曲
C.受扭转 D.受压
解析 本题考查结构的受力形式。升降臂托住汽车底盘时,升降臂的主要受力形式是受弯曲,升降臂材料的选择也要求抗弯曲性能要好。故答案选B。
答案 B
2.下列四个椅子,其中杆件受拉的是(  )
解析 本题考查结构的受力形式。A杆件受压和受弯曲;B杆件受压;C杆件受弯曲;D杆件受背向的同一直线的两个力为受拉。故答案选D。
答案 D
3.如图所示为某支架的试验方案,支架在同一垂直平面内对称放置。立柱和转臂的主要受力形式是(  )
A.立柱受压、转臂受弯曲
B.立柱受压、转臂受扭转
C.立柱受扭转、转臂受弯曲
D.立柱受弯曲、转臂受压
解析 由图知,两端均悬挂重为G的重物,且支架对称放置。因此立柱受压,转臂受弯曲。 故答案选A。
答案 A
4.(2016·10月浙江选考)如图所示为钢筋混凝土横梁的受力变形示意图。由于混凝土擅长抗压力,而钢筋擅长抗拉力,为了合理利用钢筋,下列对横梁的分析正确的是(  )
A.上部弯曲的程度比下部大,应在上部布置粗钢筋,下部布置细钢筋
B.上下部都弯曲,应在上部和下部布置相同的钢筋
C.上部受压,下部受拉,应在上部布置细钢筋,下部布置粗钢筋
D.上部受拉,下部受压,应在上部布置粗钢筋,下部布置细钢筋
解析 根据题意,混凝土擅长抗压力,而钢筋擅长抗拉力,上部受压,下部受拉,应在上部布置细钢筋,下部布置粗钢筋,故答案选C。
答案 C
5.如图所示是一款手动抽水机,使用时上下扳动手柄,活塞杆带动活塞进行抽水。在上述工作过程中,活塞杆的受力形式是(  )
A.受压或受拉 B.受压或受扭转
C.受压 D.受拉
解析 根据题意,上下扳动手柄,活塞杆向上受拉,向下受压。故答案选A。
答案 A
6.(2016·4浙江学考)如图所示为一款机械手。在力F作用下,拉杆通过连杆带动夹持手绕着销轴转动,将工件夹紧。连杆和夹持手的主要受力形式是(  )
A.连杆受拉、夹持手受弯曲
B.连杆受压、夹持手受压
C.连杆受压、夹持手受弯曲
D.连杆受弯曲、夹持手受弯曲
解析 本题考查构件的受力形式。机械手在力F作用下,拉杆通过连杆带动夹持手绕着销轴转动,将工件夹紧,连杆主要受相向的力,作用形式是受压;夹持手两端主要受工件和连杆产生的力的作用,中间受销轴的力作用,受力形式是受弯曲,ABD错误,故答案选C。
答案 C
7.小明设计制作的桶装水斜放架,两钢管采用铰连接,中间采用长螺栓连接,该长螺栓的受力变形形式是(  )
A.受拉、受剪切 B.受扭转、受拉
C.受扭转、受压 D.受剪切、受扭转
解析 放上桶装水长螺栓被拉伸受力形式为受拉,与两钢管连接处受方向相反,靠的很近的两个平行力的作用受力形式为受剪切。故答案选A。
答案 A
8.如图所示是一款电动式剪叉起重机,不用时可折叠收纳。在顶住重物时,伸缩杆与连杆的主要受力及变形方式(  )
A.伸缩杆受拉、连杆受拉
B.伸缩杆受压、连杆受压
C.伸缩杆受压、连杆受弯曲
D.伸缩杆受拉、连杆受弯曲
解析 根据题意,在顶住重物时,伸缩杆受相下的力作用被挤压受力形式为受压,连杆受弯曲。故答案选C。
答案 C
9.如图吊车中所示构件的主要受力形式是(  )
A.构件1受拉、构件2受弯曲、构件3受压
B.构件1受压、构件2受弯曲、构件3受拉
C.构件1受拉、构件2受压、构件3受弯曲
D.构件1受弯曲、构件2受拉、构件3受压
解析 构件1受重力和拉力作用,受力形式为受拉;构件2两端受拉力作用,近中间受向上的力作用故受力形式为受弯曲;构件3受压。故答案选A。
答案 A
10.如图所示是安装在台钻上的平口钳,当旋转手柄使钳口夹紧工件后,丝杠的受力形式是(  )
A.受拉 B.受压
C.受剪切 D.受弯曲
解析 当旋转手柄使钳口夹紧工件后,丝杠被挤压受力形式是受压。故答案是B。
答案 B
11.下面工具工作时的主要受力分析不正确是(  )
A.攻丝时的丝锥受扭转
B.划线时的划针受弯曲
C.掏榫眼时的木工凿受拉
D.冲眼时样冲受压
解析 掏榫眼时的木工凿被挤压受力形式是受压。故答案是C。
答案 C
12.如图是单人椭圆机的图文介绍,各主要连接部位都是利用销钉实现铰连接。人们在健身时把手、踏板以及销钉的主要受力形式分析合理的是(  )
A.把手受拉,踏板受压,销钉受压和受扭转
B.把手受弯曲,踏板受压,销钉受扭转和受剪切
C.把手受弯曲,踏板受弯曲,销钉受扭转和受剪切
D.把手受拉,踏板受弯曲,销钉受压和受剪切
解析 把手两端受同方向的力作用,中间受销钉作用是受弯曲;踏板中间受人的压力,两端受销钉向上的作用力是受弯曲;销钉受扭转和受剪切。故答案选C。
答案 C
13.如图所示为一款iPad落地式支架,当支架上夹持iPad后,支臂和立柱的主要受力形式分别是(  )
A.支臂受压,立柱受压
B.支臂受弯曲,立柱受弯曲
C.支臂受拉,立柱受弯曲
D.支臂受弯曲,立柱受拉
解析 支臂两端承受使之产生弯曲的力,受力变形的形式是受弯曲;立柱两端同样承受使之产生弯曲的力,受力和变形的形式是受弯曲。故答案是B。
答案 B
14.如图所示的吊床,吊绳和弧形支架的受力形式各为(  )
A.受拉、受压 B.受拉、受弯曲
C.受弯曲、受拉 D.受压、受拉
解析 吊绳和弧形支架两端所受力分别是拉拽和使之弯曲。故答案选B。
答案 B
15.如图所示为电机减速器,它的作用是降低转速,增加转矩。在工作时,轴的受力形式为(  )
A.受压、受扭转 B.受弯曲、受扭转
C.受剪切、受扭转 D.受弯曲、受剪切
解析 轴在工作时,两端承受的力方向相反,有360度旋转是受扭转,同时两端受箱体向上的支撑力,中间受重力作用是受弯曲。故答案选B。
答案 B
16.如图所示为木工常用工具G字夹,其结构由钳身、丝杆和手柄组成,可用于将板材夹持固定于桌面。转动G字夹的手柄使丝杆上移并逐渐夹紧板材和桌面的过程中,丝杆的主要受力形式是(  )
A.受压 受剪切 B.受压 受弯曲
C.受扭转 受拉 D.受扭转 受压
解析 转动G字夹时,丝杆两端受方向相反有旋转的力是受扭转,夹紧板材和桌面的过程中又被挤压是受压。故答案是D。
答案 D
17.如图所示为某人工竖杆作业的示意图。工人推动横杆使中轴转动,中轴带动拉索竖起电线杆。以下构件的主要受力形式分析中恰当的是(  )
A.横杆受压,中轴受弯曲,拉索受压
B.横杆受压,中轴受扭转,拉索受拉
C.横杆受弯曲,中轴受弯曲,拉索受压
D.横杆受弯曲,中轴受扭转,拉索受拉
解析 横杆受力是使之弯曲,中轴两端承受的力方向相反是受扭转,拉索受力后被拉拽是受拉。故答案选D。
答案 D
18.如图所示是朱邦超同学设计的一盏简易台灯,支撑杆、活动梁、立柱与底板用木料制作,能实现灯罩高度的调节。以下构件的受力分析正确的是(  )
A.支撑杆受拉、活动梁受压
B.支撑杆受拉、活动梁受弯曲
C.支撑杆受压、活动梁受弯曲
D.支撑杆受压、活动梁受拉
解析 支撑杆被挤压是受压;活动梁两端受灯罩和支柱的作用力方向向下,同时受支撑杆向上的力,这三个力使之弯曲是受弯曲。故答案选C。
答案 C
19.如图所示为一款浴室花洒。花洒与杆成30°时,花洒座与杆(下方)的主要受力形式是(  )
A.花洒座受弯曲、受压,杆受拉
B.花洒座受压、受扭转,杆受压
C.花洒座受剪切、受弯曲,杆受拉
D.花洒座受扭转、受弯曲,杆受压
解析 由于花洒倾斜放置使得花洒一端和中间受方向相反的力,受力形式为受扭转,同时所受力又使之产生弯曲。杆受地面和花洒座产生的力的作用被挤压是受压。故答案选D。
答案 D
20.如图所示的装吊夹钳,在夹持重物上吊过程中,构件1和铆钉和构件2的受力形变情况分别是(  )
A.受弯曲、受剪切、受弯曲
B.受弯曲、受剪切、受压
C.受弯曲、受剪切、受拉
D.受弯曲、受弯曲、受拉
解析 构件1两端受重物和构件2产生的力作用,中间受铆钉产生力的作用,这些力使之产生弯曲所以受力形式是受弯曲;铆钉受靠的很近,方向相反的力的作用是受剪切;构件2两端受被拉拽的力是受拉。故答案选C。
答案 C
21.如图所示为一款路灯,其横杆与立柱之间采用铆钉连接,一端悬挂路灯,另一端由斜杆加以固定,此时横杆与斜杆的受力变形形式分别为(  )
A.横杆受弯曲 斜杆受拉
B.横杆受弯曲 斜杆受压
C.横杆受拉 斜杆受拉
D.横杆受拉 斜杆受压
解析 横杆两端受灯和斜杆的拉力,中间受铆钉向上的作用力所以受弯曲;斜杆两端受横杆和立柱的拉拽是受拉。故答案选A。
答案 A
22.如图所示是一款钣金剪的结构示意图,在加力杆上施加力F时,以下构件和薄钢板的主要受力形式是(  )
A.连杆受拉、加力杆受弯曲、薄钢板受剪切力
B.连杆受压、加力杆受弯曲、薄钢板受剪切力
C.连杆受拉、加力杆受压、薄钢板受弯曲力
D.连杆受压、加力杆受压、薄钢板受弯曲力
解析 连杆两端受拉拽的力所以受力形式为受拉;加力杆两端分别受F向下的作用力和连杆向下的拉力,中间受销轴向上的作用力受力形式为受弯曲;薄钢板受的力靠的很近,不在同一直线,方向相反受力形式为受剪切。故答案选A。
答案 A
23.如图所示是一款夹紧机构,当手柄往下压时,下列分析中正确的是(  )
A.手柄受压,支杆受弯曲,销钉受弯曲
B.手柄受压,支杆受压,销钉受弯曲
C.手柄受弯曲,支杆受拉,销钉受剪切
D.手柄受弯曲,支杆受压,销钉受剪切
解析 手柄二端分别受向下的作用力,在销钉处受方向垂直于手柄向上的作用力,受力形式是受弯曲;手柄向下压时支杆被挤压受力形式是受压; 销钉受手柄和支杆产生的力的作用,这二个力靠的很近不在同一直线,方向相反受力形式为受剪切。故答案选D。
答案 D
24.如图所示为一款弯管器,在力F 的作用下,扳手带动转盘,转盘牢牢拉住管子使其变形。扳手和管子的主要受力形式是(  )
A.扳手和管子都受拉
B.扳手和管子都受弯曲
C.扳手受弯曲,管子受拉
D.管子受弯曲,扳手受拉
解析 管子两端受拉拽故受力形式是受拉;扳手两端所受的力使之发生弯曲受力形式是受弯曲。故答案选C。
答案 C
25.如图所示是某车辆转向演示机构。转向手柄、连杆 1、连杆 2 之间均用转动销连接,可以转动。下列对该转向机构的结构分析的说法中不正确的是(  )
A.转向手柄和连杆间均采用松铆连接方便演示和维护
B.当向左扳动转向手柄时,手柄受弯曲
C.适当增加底座的面积可提高转向机构的稳定性
D.演示者在转向手柄上施加如图所示的水平力 F 时,车辆向右转向
答案 D
26.如图所示是一个升降牌机构,不考虑摩擦力,其内部各构件受力分析正确的一项是(  )
A.偏心轮受扭转,杆2受压,杆1受扭转
B.杆1受弯曲,偏心轮受拉,杆2受拉
C.偏心轮受压,杆2受剪切,杆1受弯曲
D.偏心轮受压,杆1受弯曲也受扭转,杆2受压
答案 D
27.如图所示是一个利用三根火柴和棉绳吊起重物的结构,火柴1只是简单放在桌面边缘,然后利用其与火柴2、火柴3、棉绳之间的相互作用就可以吊起好几公斤的重物而不掉落。关于该结构受力分析的说法错误的是(  )
A.火柴1的受力形式主要有受弯曲、受剪切
B.火柴2的受力形式主要有受弯曲
C.火柴3的受力形式主要有受弯曲、受压
D.棉绳的受力形式主要有受拉
答案 B
28.如图所示是一款手动榨汁机,使用时上下扳动手柄,手柄连接的活塞杆带动活塞上下运动进行榨汁。在手柄向下压榨果汁的过程中上面手柄和活塞杆的受力形式是(  )
A.手柄受压、活塞杆受拉
B.手柄受拉、活塞杆受压
C.手柄受弯曲、活塞杆受压
D.手柄受弯曲、活塞杆受拉
解析 手柄两端受到向下的作用力,中间受到活塞对它产生向上的作用力,受力形式是受弯曲。在手柄下压时活塞被挤压,受力形式是受压。故答案是C。
答案 C
29.牙签弩在发射牙签时,弩弓和弦绳的主要受力形式为(  )
A.弩弓受拉、弦绳受弯曲 B.弩弓受弯曲、弦绳受压
C.弩弓受扭转、弦绳受拉 D.弩弓受弯曲、弦绳受拉
解析 弩弓两端受到弦绳的拉力,中间受到弩臂的作用,受力形式是受弯曲;弦绳两端受到拉力的作用,受力形式是受拉。故答案是D。
答案 D
30.如图是四种物体,从结构受力特点来分析,受力特点相同的是(  )
A .1、2、3、4 B.1、3、4
C.2、3、4 D.1、2、4
解析 1、2、4是壳体结构,利用整个表面来分散压力。3是实体结构外力分布在整个体积中。故答案选D。
答案 D
课件19张PPT。第一节 常见结构的认识1.结构的概念结构(structure):是指事物的各个组成部分之间的 和 。2.结构与力(1)从力学角度说,结构是指可承受一定力的 ,它可以抵抗能引起形态和大小改变的力。
(2)构件的基本受力形式: 。有序搭配排列架构形态受拉、受压、受剪切、受扭转、受弯曲构件承受两个距离很近,大小相等、方向相反的平行力的受力和变形的形式是 。
构件两端承受方向相反均匀的力使它发生扭转形变的受力和变形的形式是 。
构件承受使之产生弯曲的力,受力和变形的形式是 。
物体的结构类型通常可分为 结构、 结构、 结构。 结构利用整个表面来分散压力。受剪切受扭转受弯曲实体框架壳体壳体一、结构与力
1.结构是由构件组成的。
2.构件的受力和变形的五种基本形式:受拉、受压、受剪切、受扭转、受弯曲。【典例1】 如图是用套筒扳手拧紧或旋松轮胎上的螺栓,下列关于螺栓和扳手柄受力变形的形式正确的是 (  )A.螺栓受压,扳手受弯曲 B.螺栓扭转,扳手受弯曲
C.螺栓受压,扳手受扭转 D.螺栓剪切,扳手受压
解析 螺栓内外受到套筒和内螺孔对它产生的作用力,这两个力方向相反使它发生扭转形变这是受扭转。扳手柄两端承受的力使之产生弯曲的形变是受弯曲。故答案选B。
答案 B[方法总结] 构件的受力和变形的形式分析,一要分析构件的受力情况,二要注意不同受力形式的特点:受拉(方向背向在同一直线上的力);受压(方向相向的,在同一直线的力);剪切(两个不在同一直线靠的很近,大小相等、方向相反的平行力);受弯曲(是在受到其他力如拉力、压力时,使构件产生弯曲或有弯曲的趋势);受扭转(两端承受力的力方向相反有360度旋转)。剪切力是距离很近,但不在同一条直线上。如指甲钳剪指甲时,上下刃口在同一条直线上,属于压力而非剪切力。 变式训练1 在下列操作过程中,主要受力形式为既受拉又受弯曲的工具是(  )解析 锯条安装好后受拉、锯条锯割时两端受到向下的作用力,被锯的工件产生向上的作用力受力形式为受弯曲,A正确。锉刀锉削时两端受到手产生向下的作用力,被锉的工件产生向上的作用力受力形式为受弯曲,C错。钻头钻孔时钻头垂直方向受相向的作用力且在同一直线上,旋转时承受钻夹和工件产生的方向相反有360度旋转的力受力形式为既受压又扭转,B错。剪刀剪切时受弯曲,D错。故答案选A。
答案 A变式训练2 如图所示的千斤顶,转动螺杆能够把汽车顶起。在顶起过程中,螺杆的主要受力及变形形式为(  )A.受拉、受剪切 B.受压、受弯曲
C.受拉、受扭转 D.受压、受剪切 解析 如果千斤顶没有中间螺杆,整个结构就会下塌,所以螺杆受拉。而螺杆要拧进千斤顶,就会受到扭转。故答案选C。
答案 C变式训练3 如图所示健身用的踏步机,当某一踏板被踩下去的过程中,踏板、转轴和活塞杆主要的受力形式分别为(  )A.踏板受弯曲,转轴受拉,活塞杆受弯曲
B.踏板受压,转轴受压,活塞杆受压
C.踏板受压,转轴受剪切,活塞杆受压
D.踏板受弯曲,转轴受扭转,活塞杆受弯曲解析 踏板被踩下去的过程中,踏板被挤压受力形式是受压;转轴受方向相反,靠的很近且不在同一直线上的力的作用是受剪切;活塞杆被挤压受力形式是受压。故答案选C。
答案 C变式训练4 如图是一插入式排球网架,在比赛中球员扣球触网时,请分析排球柱和球网的受力形式(  )A.排球柱受压、受拉,球网受弯曲
B.排球柱受拉、受弯曲,球网受弯曲
C.排球柱受压、受弯曲,球网受拉
D.排球柱受剪切、受拉,球网受弯曲解析 排球柱垂直方向受重力和支撑力作用被挤压受力形式为受压,两端所受的力使之产生弯曲的形变是受弯曲;球网被拉拽受力形式是受拉。故答案选C。
答案 C二、结构类型与受力特点实体结构:外力分布在整个体积中。
框架结构:既能承受竖向荷载,也能承受水平方向的荷载。
壳体结构:外力作用在结构的表面上。【典例2】 下图所示的结构,主要属于框架结构的是(  )A.①② B.②③④
C.②③ D.①③
解析 ②是壳体结构,④是实体结构,①③是框架结构。故答案选D。
答案 D[方法总结] 结构的类型和受力特点只要熟记相应的概念就行。
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