第一单元 结构与设计测试卷
一、选择题
1.下列物体属于壳体结构的是( )
解析 A是实体结构；B、D是组合结构；C壳体结构。故答案是C。
答案 C
2.如图所示为一款台虎钳。丝杠装在活动钳身上，可以旋转，但不能轴向移动，并与安装在固定钳身内的丝杠螺母配合。当摇动手柄使丝杠旋转，就可以带动活动钳身相对于固定钳身作轴向移动，起夹紧或松开的作用。在夹紧工件的过程中手柄和丝杠的主要受力形式是( )
A.手柄受压，丝杠受弯曲、受拉
B.手柄受弯曲，丝杠受扭转、受拉
C.手柄受拉，丝杠受扭转、受压
D.手柄受弯曲，丝杠受剪切、受扭转
解析 手柄两端受使之弯曲的力是受弯曲，丝杠在旋转过程中两端承受的力方向相反有360度旋转是受扭转，同时两端也受到拉拽的力是受拉。故答案是B。
答案 B
如图所示为篮球架，请回答3～4题。
3.下列关于篮球架的分析，不正确的是( )
A.运动员在扣篮时，杆1主要受压，杆2主要受拉
B.篮球架属于框架结构
C.增加杆1的横截面积能增大其强度
D.3和4之间的连接件为膨胀螺栓
解析 3和4 之间的连接件是螺栓和螺母，膨胀螺栓是用于将物体与墙面牢固连接的连接件。故答案选D。
答案 D
4.下列哪项措施没有从稳定性角度考虑( )
A.在底座的后平面上放置重物
B.将木面板和篮筐再向后移进一些，这样扣篮的人吊在篮筐上，篮球架不易翻到
C.增加支撑杆2钢管的直径
D.将底座的支撑面积再增加1/3
解析 增加支撑杆2钢管的直径主要是增强了篮球架的强度。故答案选C。
答案 C
5.如图所示为压紧机构，当压杆将物体压紧时，分析各构件受力形式( )
A.连杆受拉，压杆受压，手柄受弯曲
B.连杆受压，压杆受拉，手柄受弯曲
C.连杆受压，压杆受拉，手柄受扭转
D.连杆受拉，压杆受压，手柄受扭转
解析 连杆两端受拉拽是受拉，压杆两端受大小相等，方向相反的力而被挤压是受压，手柄两端受使之弯曲的力是受弯曲。故答案是A。
答案 A
6.国家标准规定中学生使用的跨栏架支撑脚长度≤700 mm，当栏架高度调到最低(1 060 mm)，在栏板中央受到16～20 N的水平方向的力时应翻倒。如图所示是某学校制作的跨栏架.测试时发现跨栏架受到的力小于16 N时已经翻倒，可以采取最合适的措施是( )
A.增大支撑脚截面尺寸
B.缩短支撑脚长度
C.降低栏架高度
D.支撑脚更换比重更大的材料
解析 支撑脚更换比重更大的材料是为了降低重心使跨栏架更稳定。故答案是D。
答案 D
7.如图所示为一款高度可调，灯罩角度可调的台灯，利用平行四边形结构和高性能弹簧实现高度和角度的调节。下列选项中对该产品的描述不正确的是( )
A.当台灯处于如图a所示位置时，杆1主要受压、杆2主要受弯曲
B.底座较重为了防止使用时台灯翻倒
C.用于支撑的杆采用金属材料，以保证结构强度
D.如图b中甲处宜用元宝螺栓螺母连接，乙处宜用铆钉连接
解析 当台灯处于如图a所示位置时，杆1主要弯曲、杆2主要受压；底座重是为了降低重心使台灯更稳定；采用金属材料是为了增加强度，图b中甲处宜用元宝螺栓螺母连接是方便调节，乙处宜用铆钉连接属铰连接是考虑杆受力变形后减少对连接处的作用。故答案选A。
答案 A
8.小明要安装一扇大的铁门，他用三片合页与门框相连接，下列四种合页安装的方案中，你认为稳固性最合理的是( )
解析 因为是大铁门，上端门框所受拉力较大，B方案稳固性最合理。故答案选B。
答案 B
9.如图所示的移动脚手架，可以快速装拆，其中主要用于保持稳定性的措施是( )
A.支架间采用交叉斜撑杆连接
B.脚手板采用网状结构
C.采用四只脚支撑
D.支架带有攀登梯子
解析 支架间采用交叉斜撑杆连接是采用合理的结构形状来提高稳定性。故答案选A。
答案 A
10.如图所示的结构是用三段相同的角钢焊接而成，角钢形状正确的是( )
解析 由图示的结构分析它是由三段A型的角钢焊接而成。故答案是A。
答案 A
11.在现代建筑中，多使用钢筋混凝土结构。一根钢筋混凝土梁中含有加固钢筋，混凝土擅长抗压力，而钢筋擅长抗拉力，它们共同形成了非常牢固的结构。下图中楼板和阳台的加固钢筋位置都安装正确的是( )
解析 平台下端受拉，阳台上端受拉，而钢筋擅长抗拉力。故答案是A。
答案 A
12.如图所示，如果椅脚的抗压应力为5×105Pa，A处的截面积是20平方厘米，B处的截面积是10平方厘米，请问该椅子能承受的最大重量是( )
A.500 N B.2 000 N
C.4 000 N D.1 000 N
解析 该椅子承重能力主要依靠B处，由F＝σ×S可知每个凳脚承重500 N，4个凳脚承重2 000 N。故答案是B。
答案 B
13.如图所示为一款便携式户外折叠椅，其结构可实现使用时展开，不使用时折叠收拢的功能。下列支撑脚(虚线框处)连接件方案设计最合理的是( )
解析 A方案能使其结构实现使用时展开，不使用时折叠收拢的功能。故答案是A。
答案 A
14.如图所示为一款相框设计草图，为使相框与桌面成一定角度斜立，需设计能活动的背部支撑杆，以下符合要求的是( )
解析 支撑杆C上端圆孔位置能与相框背后的孔相连接，且圆弧小于90度，能使相框与桌面成一定角度斜立。故答案选C。
答案 C
15.如图所示为我国传统木工工艺中的一种榫接结构。已知构件的横截面尺寸均为100 mm×100 mm，以下关于构件2的结构方案中合理的是( )
解析 方案B与构件1、构件2尺寸相配套。故答案是B。
答案 B
16.如图所示是某吊扇的安装示意图，吊球架通过连接件与水泥天花板连接，合理的连接件是( )
解析 水泥钉也叫钢钉，可以打进水泥等较坚硬的物体，起固定连接作用，也可以用于悬挂较轻物品；自攻螺钉，主要用于木材等的连接，常见于将连接件固定在木板上等；膨胀螺栓，可以将钢管、支架、吊架、托架或设备固定在墙上、屋顶上、柱上等，固定强度较大，固定的托架等可以支撑空调外机等较重的设备；六角螺栓与螺母配合，用于紧固连接两个带有通孔的零件或直接与有内螺纹的孔连接。故答案选C。
答案 C
17.以下四种结构的改进中(左图结构改为右图结构)，主要从提高结构强度上考虑的是( )
解析 A选项的改进是为了方便底座调节。B选项是防止连接处打滑，保证轴和轴套连接牢固。C 选项改进使得角度调节更方便。D选项是通过改变结构的截面形状增加结构的强度。故答案选D。
答案 D
18.如图是外形设计独特的木质衣夹，除了可以用来夹衣服之外，还可以当作小朋友们的玩具。小朋友们可以将自己画中的某些小人、树木或者动物裁剪下来，并给它们搭配上合适的“衣夹腿”，自己设计情节，让美妙的故事“活动”起来。关于这项设计，以下说法中错误的是( )
A.该设计既是技术设计，又是艺术设计
B.作为衣夹使用，设计时考虑其强度
C.作为玩具使用，设计时应考虑其稳定性
D.由于是木质衣夹，衣夹的两部分之间应采用榫接
解析 由于该设计具有二种功能，作为玩具应考虑技术设计和艺术设计；因要站立应考虑其稳定性；作为夹具要夹紧衣服必须有一定强度；夹衣服时要张开一定角度因采用铰连接。故答案选D。
答案 D
19.如图所示的超市购物车，下列强度试验方案中最合理的是( )
答案 C
20.小刘想设计一款可伸缩的壁灯，要求灯罩与墙面的距离可调整并能保持调整后的距离。下图所示的方案中，能实现上述要求的有( )
A.①② B.①④
C.①②④ D.①③④
解析 方案③不能调节距离；方案②调节后又会恢复原状；只有①④方案调节后能使灯罩与墙面的距离可调整并能保持调整后的距离。故答案选B。
答案 B
二、非选择题
21.如图所示是某同学设计制作的木质挂架，根据示意图回答下列问题：
(1)只在挂杆的一端悬挂衣物时，挂杆、横梁、立柱的受力形变形式为________(从①挂杆受压、横梁受弯曲、受压、立柱受弯曲；②挂杆受弯曲、横梁受弯曲、受扭转、立柱受弯曲；③挂杆受弯曲、横梁受压、受扭转、立柱受压中选择一项，填写序号)；
(2)使用过程中发现，在挂杆上挂衣物时容易正向翻倒，以下改进的措施合理的是________(从①增加立柱的高度；②缩短横梁的长度；③增加挂杆的长度中选择一项，填写序号)；
(3)使用过程中发现，在挂杆上挂衣服时容易侧向翻到，以下改进的措施合理的是________(从①减小底杆的夹角；②缩短横梁的长度；③缩短挂杆的长度中选择一项，填写序号)。
解析 挂杆、横梁两端受使之弯曲的力是受弯曲，同时横梁两端承受的力方向相反有360度的旋转是受扭转；缩短横梁的长度可使结构的重心落在支撑面内，保证了该结构的稳定性。
答案 (1)② (2)② (3)③
22.如图所示是一款床上使用的笔记本电脑桌，电脑桌使用的材料是杉木板。为了实现桌面倾斜角度θ在0°～45°之间调节功能，设计了如图中的金属连接结构，我们发现该金属调节结构只能实现桌面倾斜角度三档调节，不能实现倾斜角度任意调节。为此，请重新设计一个连接结构。
设计要求如下：
A.实现桌面倾斜角度θ在0°～45°之间任意调整；
B.桌面能固定于某一倾角；
C.连接结构有足够的强度、结构简单、操作方便。
请根据上述设计要求，完成以下任务：
(1)画出你设计的连接结构的草图，必要时用文字描述；
(2)在设计草图上标注连接结构的主要尺寸；
(3)说明你的方案是如何实现桌面倾斜角度θ在0°～45°之间任意调整的？如何实现桌面固定于某一倾角的？
(4)连接结构设计、制作并安装完成后进行试验。在桌面被固定于不同倾角情况下，在桌面加与电脑质量相当的重物。该试验的主要目的是________(在①检查连接结构本身及安装的强度；②检查结构的稳定性中选择一项，将序号填写在“________”处)。
答案 (1)(2)设计草图如图所示。
(3)将图示的连接件上端用自攻螺丝安装在桌板的右侧内边沿，下端用元宝螺丝穿过圆弧滑槽连接在桌板框架的右侧，松紧元宝螺丝可使桌板在0～45度之间滑动和任意位置固定。(4)①
第一单元 结构与设计测试卷
一、选择题
1.下列物体属于壳体结构的是( )
2.如图所示为一款台虎钳。丝杠装在活动钳身上，可以旋转，但不能轴向移动，并与安装在固定钳身内的丝杠螺母配合。当摇动手柄使丝杠旋转，就可以带动活动钳身相对于固定钳身作轴向移动，起夹紧或松开的作用。在夹紧工件的过程中手柄和丝杠的主要受力形式是( )
A.手柄受压，丝杠受弯曲、受拉
B.手柄受弯曲，丝杠受扭转、受拉
C.手柄受拉，丝杠受扭转、受压
D.手柄受弯曲，丝杠受剪切、受扭转
如图所示为篮球架，请回答3～4题。
3.下列关于篮球架的分析，不正确的是( )
A.运动员在扣篮时，杆1主要受压，杆2主要受拉
B.篮球架属于框架结构
C.增加杆1的横截面积能增大其强度
D.3和4之间的连接件为膨胀螺栓
4.下列哪项措施没有从稳定性角度考虑( )
A.在底座的后平面上放置重物
B.将木面板和篮筐再向后移进一些，这样扣篮的人吊在篮筐上，篮球架不易翻到
C.增加支撑杆2钢管的直径
D.将底座的支撑面积再增加1/3
5.如图所示为压紧机构，当压杆将物体压紧时，分析各构件受力形式( )
A.连杆受拉，压杆受压，手柄受弯曲
B.连杆受压，压杆受拉，手柄受弯曲
C.连杆受压，压杆受拉，手柄受扭转
D.连杆受拉，压杆受压，手柄受扭转
6.国家标准规定中学生使用的跨栏架支撑脚长度≤700 mm，当栏架高度调到最低(1 060 mm)，在栏板中央受到16～20 N的水平方向的力时应翻倒。如图所示是某学校制作的跨栏架.测试时发现跨栏架受到的力小于16 N时已经翻倒，可以采取最合适的措施是( )
A.增大支撑脚截面尺寸
B.缩短支撑脚长度
C.降低栏架高度
D.支撑脚更换比重更大的材料
7.如图所示为一款高度可调，灯罩角度可调的台灯，利用平行四边形结构和高性能弹簧实现高度和角度的调节。下列选项中对该产品的描述不正确的是( )
A.当台灯处于如图a所示位置时，杆1主要受压、杆2主要受弯曲
B.底座较重为了防止使用时台灯翻倒
C.用于支撑的杆采用金属材料，以保证结构强度
D.如图b中甲处宜用元宝螺栓螺母连接，乙处宜用铆钉连接
8.小明要安装一扇大的铁门，他用三片合页与门框相连接，下列四种合页安装的方案中，你认为稳固性最合理的是( )
9.如图所示的移动脚手架，可以快速装拆，其中主要用于保持稳定性的措施是( )
A.支架间采用交叉斜撑杆连接
B.脚手板采用网状结构
C.采用四只脚支撑
D.支架带有攀登梯子
10.如图所示的结构是用三段相同的角钢焊接而成，角钢形状正确的是( )
11.在现代建筑中，多使用钢筋混凝土结构。一根钢筋混凝土梁中含有加固钢筋，混凝土擅长抗压力，而钢筋擅长抗拉力，它们共同形成了非常牢固的结构。下图中楼板和阳台的加固钢筋位置都安装正确的是( )
12.如图所示，如果椅脚的抗压应力为5×105Pa，A处的截面积是20平方厘米，B处的截面积是10平方厘米，请问该椅子能承受的最大重量是( )
A.500 N B.2 000 N
C.4 000 N D.1 000 N
13.如图所示为一款便携式户外折叠椅，其结构可实现使用时展开，不使用时折叠收拢的功能。下列支撑脚(虚线框处)连接件方案设计最合理的是( )
14.如图所示为一款相框设计草图，为使相框与桌面成一定角度斜立，需设计能活动的背部支撑杆，以下符合要求的是( )
15.如图所示为我国传统木工工艺中的一种榫接结构。已知构件的横截面尺寸均为100 mm×100 mm，以下关于构件2的结构方案中合理的是( )
16.如图所示是某吊扇的安装示意图，吊球架通过连接件与水泥天花板连接，合理的连接件是( )
17.以下四种结构的改进中(左图结构改为右图结构)，主要从提高结构强度上考虑的是( )
18.如图是外形设计独特的木质衣夹，除了可以用来夹衣服之外，还可以当作小朋友们的玩具。小朋友们可以将自己画中的某些小人、树木或者动物裁剪下来，并给它们搭配上合适的“衣夹腿”，自己设计情节，让美妙的故事“活动”起来。关于这项设计，以下说法中错误的是( )
A.该设计既是技术设计，又是艺术设计
B.作为衣夹使用，设计时考虑其强度
C.作为玩具使用，设计时应考虑其稳定性
D.由于是木质衣夹，衣夹的两部分之间应采用榫接
19.如图所示的超市购物车，下列强度试验方案中最合理的是( )
20.小刘想设计一款可伸缩的壁灯，要求灯罩与墙面的距离可调整并能保持调整后的距离。下图所示的方案中，能实现上述要求的有( )
A.①② B.①④
C.①②④ D.①③④
二、非选择题
21.如图所示是某同学设计制作的木质挂架，根据示意图回答下列问题：
(1)只在挂杆的一端悬挂衣物时，挂杆、横梁、立柱的受力形变形式为________(从①挂杆受压、横梁受弯曲、受压、立柱受弯曲；②挂杆受弯曲、横梁受弯曲、受扭转、立柱受弯曲；③挂杆受弯曲、横梁受压、受扭转、立柱受压中选择一项，填写序号)；
(2)使用过程中发现，在挂杆上挂衣物时容易正向翻倒，以下改进的措施合理的是________(从①增加立柱的高度；②缩短横梁的长度；③增加挂杆的长度中选择一项，填写序号)；
(3)使用过程中发现，在挂杆上挂衣服时容易侧向翻到，以下改进的措施合理的是________(从①减小底杆的夹角；②缩短横梁的长度；③缩短挂杆的长度中选择一项，填写序号)。
22.如图所示是一款床上使用的笔记本电脑桌，电脑桌使用的材料是杉木板。为了实现桌面倾斜角度θ在0°～45°之间调节功能，设计了如图中的金属连接结构，我们发现该金属调节结构只能实现桌面倾斜角度三档调节，不能实现倾斜角度任意调节。为此，请重新设计一个连接结构。
设计要求如下：
A.实现桌面倾斜角度θ在0°～45°之间任意调整；
B.桌面能固定于某一倾角；
C.连接结构有足够的强度、结构简单、操作方便。
请根据上述设计要求，完成以下任务：
(1)画出你设计的连接结构的草图，必要时用文字描述；
(2)在设计草图上标注连接结构的主要尺寸；
(3)说明你的方案是如何实现桌面倾斜角度θ在0°～45°之间任意调整的？如何实现桌面固定于某一倾角的？
(4)连接结构设计、制作并安装完成后进行试验。在桌面被固定于不同倾角情况下，在桌面加与电脑质量相当的重物。该试验的主要目的是________(在①检查连接结构本身及安装的强度；②检查结构的稳定性中选择一项，将序号填写在“________”处)。
