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素养呈现·明要求
核心素养 表现要点 水平等级 考试题型 分值
工程思维 能面对真实情境，从不同角度提出方案，能制订有一定新意的设计方案，能用系统的设计观念，掌握从如何实现合理人机关系进行方案构思的方法；能分析相关事实问题，提出并准确构思多种合理的方案，对方案进行权衡细化，运用相关理论知识进行交流和反思，能多维度测试评估，得出解决实际问题的方法 2 选择题、非选择题(第13题中的1问) 2～4
创新设计 运用构思方法理解创新设计过程；具有初步的设计观念，理解产品设计要服务于人，确立“以人为本”的技术观 2
图样表达 设计想法能用草图表达，并能通过草图优化设计方案 1
考点一　方案的比较与权衡
【知识梳理】
1.方案的构思是指人们在一定的调查研究和设计分析的基础上，通过思考将客观存在的各要素按照一定的规律架构起来，形成一个完整的抽象物，并采用图、模型、语言、文字等方式呈现思维过程。
2.方案进行比较与权衡的过程是一个综合考虑过程，各个指标并不是独立的，它们相互关联、互相制约。抓住设计的核心与关键是权衡设计方案的必要条件。例如，台灯首先应具备基本的照明功能，并且安全可靠；结构稳定性与安全性密切相关；台灯的耐久性、加工难易度、成本和环保性，也需综合考虑。
【典例突破】
【典例1】 (结构优化类)(2023·6月浙江省选考)小明发现家中方凳的榫接松动，设计了下列四种，其中不合理的是(　　)
答案　D
解析　D方案中的木楔加固方式，容易引发竖直方向凳腿的顺纹开裂，故不合理。
【典例2】 (功能实现类1)(2023·1月浙江选考)为了给窗户安装一个可开关的安全栅栏，小明设计了以下四种方案，其中不能开关的是(　　)
答案　C
解析　A.栅栏之间连接呈平行四边形，在推拉过程中可以方便变形，正确；B.栅栏间隔间也呈平行四边形，在推拉中滑块可以沿着竖杆滑动，进行距离调节，正确；C.在关门时，两根竖杆之间距离变远，而栅栏上下两点不能移动，中间节点却只是一个滑块(构成了一个稳定的三角形)，不方便移动，错误；D.整体是个大的平行四边形，推拉时滑块可以滑动变形，但是第二根和第五根竖杆上滑块的大小可能会影响栅栏开合的大小(图示的滑块可能碰到)，但全题相比较而言选C最合适。
【变式1】 (2022·6月浙江选考)小明在通用技术实践课中设计了一把如图所示的平口手钳。钳把之间铰连接，钳口与钳把通过销轴相连，四个销轴孔到铰连接孔的距离相等，当松开与夹紧钳把时钳口平行开合。下列四种钳口结构方案中，合理的是(　　)
答案　A
解析　根据平口手钳的功能，需在销轴1处设置铰连接，在销轴2处设置水平滑槽，故选A。
【典例3】 (功能实现类2)[2023·浙江选考，13(4)]小明为了在家中锻炼身体，准备在过道两侧墙壁之间安装一个简易单杠。小明首先上网收集相关资料，经过分析比较准备选择如图所示的产品。该产品长度可调，免钉安装，靠底座与墙面的摩擦力固定，但价格相对较高。小明根据该产品的安装要求对过道的墙面进行了简单测试，发现施加压力后墙面容易破损，不适合使用该产品，于是决定自己设计一种用膨胀螺栓安装的简易单杠。请完成以下任务：
(4)根据设计要求，小明在构思单杠杆与两个安装座的连接结构方案时，决定采用一端可调另一端固定的形式，并设计了以下可调端的结构，其中能适用于过道任意宽度的有(多选)________。
答案　AC
解析　要实现任意宽度可调，A项的螺纹连接和C项的紧定螺钉连接都可以实现任意连续调节，B项，只能挡位调节，无法实现任意宽度可调。
【变式2】 [2021·1月浙江选考，14(4)]如图所示为钢制滚珠自动分选控制系统，其工作过程：PLC控制气缸使推杆运动，推动滚珠至测量位置，传感器测量头下移压住滚珠进行直径测量；PLC根据测定的直径值控制相应容器的电磁翻板开启，并使限位挡板下移，推杆推动滚珠落入容器中。请根据示意图和描述，完成以下任务：
(4)小明设计了四种结构的电磁翻板盖，其中合理的是________(在下列选项中选择合适的选项，将序号填入“________”处)。
答案　C
解析　由题可知，当上方电磁翻板未打开时，要能保证滚珠在翻板上顺利滚下，可排除A、B方案；考虑到电磁翻板的转轴在末端，并要实现平滑开启，排除D方案。
【典例4】 (榫卯结构类)(2021·1月浙江选考)如图a所示的榫卯结构，构件1的结构如图b所示。下列构件2的设计方案中正确的是(　　)
答案　A
解析　观察题图a中的榫卯结构，不易竖直分开。构件1的燕尾榫头，里侧窄，外侧宽，要求燕尾槽上面窄，下面宽。
【变式3】 如图a所示的榫卯结构，构件1的结构如图b所示。下列构件2的设计方案中正确的是(　　)
答案　C
解析　如题干图对比观察连接处，构件1的长槽是个平面，排除选项D；槽的深度通到底，排除选项A；比较连接处大小，排除选项B。
【典例5】 (连接件类)(2021·6月浙江选考)如图所示是一款钢索夹紧装置。为了提高夹紧的可靠性，需要增加一个连接件，下列方案中合理的是(　　)
答案　A
解析　本题考查设计方案的比较和权衡。设计方案的比较与权衡要抓住设计的核心与关键，本题中设计的核心是提高夹紧的可靠性，也就是螺纹连接不能松动，要求螺母与连接件间使用平垫圈或弹簧垫圈，且螺栓直径一定。四个方案中A、B具有平垫圈的功能，D是弹簧垫圈，B、D螺栓直径会变化，C方案没有使用垫圈。所以答案选项为A。
【变式4】 (2022·浙江联考)如图所示为钳工中常用的一种划线工具，为了便于构件1相对于构件2调节高度和角度，下列连接方案最合理的是(　　)
答案　B
解析　为了便于构件1相对于构件2调节高度和角度，需要选择元宝螺母方便手拧调节，排除D项；A项只有元宝螺栓且腰形孔内设置螺纹孔，容易造成定位不准确、调节不方便；相比于C项，B项长方体两侧可以与腰形孔两侧紧贴，便于高度调节的功能。如图.
【典例6】 (结构稳固类)(2022·1月浙江选考)小明准备在通用技术活动课制作一个如图所示的木梯，从结构稳固程度分析，下列立柱与横挡的连接结构中，合理的是(　　)
答案　A
解析　本题考查方案的筛选和结构的稳固性。木梯在使用时，脚踩到横挡上，选项B、D中的横挡会顺着滑槽滑动与立柱分离，所以排除B、D选项；由于人踩在横挡上，榫头处的主要受力方向与立柱长度轴线方向平行，且C选项中榫头在该方向上的厚度比选项A在该方向上的厚度薄，所以C选项排除。答案选A。
【变式5】 小明要制作一个木制的宣传板支撑架模型，构思了下列方案，从稳固性角度考虑，其中最合理的是(　　)
答案　B
解析　从稳定性角度考虑，重心位置低稳定性好，故排除A、C；从强度角度考虑，榫接处榫眼与木条平行强度高，故应选B。
【典例7】 (电机连杆类)如图所示是小明设计的一种简易冲压机模型。电机转轴带动驱动轮，驱动轮带动连杆(图中连杆未画出，连杆分别与销轴1、销轴2、销轴3连接)，使冲压杆在冲压槽中做上下往复运动。下列冲压机连杆设计合理的是(　　)
答案　B
解析　画出冲压杆两个状态，发现中间孔与左边孔之间、中间孔与右侧孔之间、左右两孔之间的距离均有变化，所以左右两侧的都得是腰形孔。
【变式6】 如图所示是一传动结构，圆盘顺时针转动，有一连杆连接①、②、③三根立柱，带动滑块作左右的往复运动。下列关于该连杆的设计方案中较不合理的是(　　)
答案　B
解析　结构工作时应当以①处轴不动，②处转动带动滑块上③平动。ACD三套方案都有一个圆孔，可以起到转动直接带动平动的效果，而B虽然也能带动，但是三个腰形孔给三个轴都有活动空间，正式传动起来势必会有滞塞，即有时候转动带动不了平动。选项B不合理。
【典例8】 (材料性能类)小明家现要建造二层楼房，二层楼板拟采用钢筋混凝土现浇方案，方案中圆圈大小表示钢筋粗细。混凝土抗压强度远大于抗拉强度，钢筋抗拉强度大于抗压强度。从结构强度的角度分析，他构思的下列方案中合理的是(　　)
答案　C
解析　二层楼板上部受压，下部受拉，因此上部主要浇混凝土，铺细钢筋，因为混凝土抗压强度好，而下部铺粗钢筋，提升抗拉能力。
【变式7】 小明家附近小河上要建一座单跨度桥(如图所示)，他构思了四种混凝土T形截面梁方案，方案中圆圈表示较粗钢筋。混凝土抗压强度远大于抗拉强度，钢筋抗拉强度大于抗压强度。从结构强度的角度分析，下列方案中合理的是(　　)
答案　B
解析　梁的下面受拉，上面翼板受弯、受压。综合考虑这题只能选B，但是B的翼板上没有钢筋也不严谨，与实际有点脱节。
做“方案选择”类型的题目时，要注意题目中的要求，可采用排除法选出合理或不合理的选项。目前出现的考题大致可分成两类：
一类是着眼于结构功能、强度、稳定性、连接方式等方面的设计要求 必须通过对比四个选项，找出选项之间的差异点，然后思考命题人的出题意图，从而选出合理或不合理之处。 (1)结构筛选时，要注意结构形状的匹配。 (2)依据一定的原则和要求，利用排除法首先排除掉不符合设计要求或存在设计的缺陷的方案。 (3)方案筛选时要注意寻找不同方案、选项之间的不同点 找异同
另一类是榫卯结构类，着眼于轴测图或实物图 要认真观察题干图中与选项的异同点，通过仔细看图获取正确的选项
此类型题目比较灵活，除了找异同，用排除法之外，在解题中要注意具体问题具体分析。
考点二　方案的构思方法
【知识梳理】
方案构思的方法主要有：形态分析法、联想法、设问法、仿生法。
1.形态分析法：形态，指事物存在的样貌，或在一定条件下的表现形式。形态可以把握，可以感知，或者可以理解。形态分析，是指从整体的思想出发来看待事物，把事物看成是几个功能部分的集合，然后把整体拆成几个功能部分，分别找出能够实现每一部分功能的所有方法，最后再将这些方法进行重新组合，根据分析评价结果最终形成多种设计方案。
2.联想法：利用联想法进行方案构思，不一定能使技术设计一次性成功，但它有可能为构思找到一种方法或一条形成方案的路径。运用联想法进行构思后，不能盲目地实践，而应该首先对方案进行科学论证，然后再进行实施。
3.设问法：设问法是通过多角度提出问题，从问题中寻找思路，进而做出选择并深入开发创造性设想的一种构思方法。它的主要类型有检核表法、5W2H法、和田12动词法等。
4.仿生法：仿生法是模拟自然生物形态进行设计的方法，主要类型包括：功能仿生设计、形态仿生设计、结构仿生设计和肌理与质感仿生设计等。
【典例突破】
【典例9】 [2022·1月浙江选考改编，14(4)]如图所示是小明学校寝室的组合家具，将床铺、书桌、书柜、衣柜组合在一起。构思组合家具设计方案时，把它拆成高低床、书柜、衣柜等几个功能部分，分别找出能够实现每一部分的功能方法，最后再将这些方法进行重新组合，形成组合家具，该构思方法属于(　　)
A.联想法 B.形态分析法
C.模仿法 D.设问法
答案　B
解析　从整体的思想出发来看待事物，把事物看成是几个功能部分的集合，然后把整体拆成几个功能部分，分别找出能够实现某一部分功能的所有方法，最后再将这些方法进行重新组合，这种构思方法是形态分析法。
【变式8】 如图所示的板凳的构思来源于门闩结构。小明对门闩的结构和功能进行了思考、迁移与拓展，构思了该款板凳，该过程中主要采用的构思方法是(　　)
门闩 板凳
A.形态分析法 B.设问法
C.联想法 D.仿生法
答案　C
1.小明在通用技术实践课中设计了一把如图所示的平口手钳。钳把、钳口和连杆之间通过销轴实现铰连接，当松开或夹紧钳把时，两钳口水平方向保持平行。下列四种连杆结构方案中合理的是(　　)
答案　D
解析　只有D能保持平行四边形不变。
2.(2023·4月台州二模)小明准备将一木质广告牌固定安装到立柱上，广告牌正面要保持平整，广告牌背面长方形区域为连接件安装区域，以下连接件的设计不能实现安装要求的是(　　)
答案　B
解析　B选项，螺栓无法装入腰形孔，所以无法安装。
3.(2023·9月G12名校)如图所示的冲压装置，电机轴带动曲柄转动，并通过连杆1、摆杆、连杆2带动压杆反复冲压，冲压过程中压杆受到阻力P并始终保持竖直。下列连杆2(虚线框处)的设计方案中最合理的是(　　)
答案　A
4. (2022·温州模拟)如图所示的压紧机构，旋转手柄，通过螺杆使压板上下移动。下列螺杆与压板的连接方案中最合理的是(　　)
答案　C
5.(2023·慈溪模拟)下列方案中，无法实现电机驱动丝杆带动滑轨上的钳爪开合的是(　　)
答案　B
6.如图甲是建筑施工中常用的钢管构建的脚手架，为了连接图乙水平和竖直方向的两根钢管，从安全可靠性和拆装角度最合适的连接件是(　　)
答案　B
【基础巩固篇】
1.小明受到鲁班锁的启发，设计了如图所示的花盆架。小明采用的构思方法是(　　)
A.形态分析法 B.仿生法
C.联想法 D.设问法
答案　C
2.小明帮父母拔竹子时发现因竹子根系发达，拔起来较为费劲，于是他想到利用羊角锤拔钉的原理，经过构思，设计出了拔竹子工具(如图所示)。小明采用的构思方法是(　　)
A.形态分析法 B.联想法
C.设问法 D.仿生法
答案　B
解析　小明构思的过程是由甲事物想到乙事物的思维过程，是联想法。故选B。
3.(2022·7月浙江)如图所示的金属材质椅子，在使用过程中椅脚发生明显变形，下列小明提出的改进方案中较优的是(　　)
答案　B
4.[2021·6月浙江选考，14(5)]如图所示是一种钢板剪切机的控制示意图，剪切机构安装在切台上。其工作过程：上下送料轮推动钢板向前移动，测量轮采集送料速度和长度信息，控制器根据接收到的信号控制剪切机构切断钢板，得到所需长度的板料。请根据示意图和描述，完成以下任务：
(5)题图虚线框中需要安装一对剪切刀，下列关于剪切刀的形状和布置方案中合理的是(　　)
答案　D
5.(2022·浙江联考)如图所示的传动结构，电机轴顺时针转动，通过连杆装置连接电机轴与销轴①和②，从而带动滑块上下往复运动。下列关于该连杆装置的设计方案中最不合理的是(　　)
答案　D
6.小明需要将如图所示的角钢安装到铁质基座上，下列方案中合理的是(　　)
答案　D
7.小明要用8 mm厚的木板制作一个手机支架，要求不使用时立板、顶板可以向底板折叠以减小所占空间，使用时手机的倾斜角度可以调节并且在图示位置时能可靠固定(即放置手机后立板能保持竖直方向)，立板与侧板用元宝螺丝连接。下列设计方案中最合理的是(　　)
答案　C
8.(2023·浙江联考)小明购买了较重的实木门(800 mm×2000 mm×40 mm)用于安装在自己的卧室。安装时采用合页进行安装，下列合页选取(合页规格是指合页打开后，长×宽×厚的尺寸)与安装方式最合理的是(　　)
答案　A
9.如图所示是小明改进的快夹式平口钳，使用时将翻板翻开，快速移动螺杆即可实现快夹和快拆的功能。下列选项中关于翻板和翻板底座的设计方案合理的是(　　)
答案　C
解析　将翻板翻开，螺杆移动要快速，则底座上不应有螺纹，排除B、D两项；盖上翻板需要夹紧，不能移动，翻板上应有螺纹。所以选C。
10.如图所示的太师椅，月牙扶手需要多根弧形圆木连接而成。小明准备在通用技术活动课制作一个如图所示的月牙扶手，连接处如图所示。从结构稳固角度分析，下列两根圆木连接结构中，合理的是(　　)
答案　B
解析　结构要稳固，圆木连接从结构定位的可靠性方面分析可排除C、D，从结构强度的可靠性方面分析，选项A的强度差，选B的强度更好。所以选B。
11.小明想设计一个画直线的装置，以下方案中，A处为电机转轴(位置固定不动)，P点轨迹为直线的是(　　)
答案　A
解析　
12.如图所示的卡扣式灯泡与螺纹式灯座无法匹配，需要通过螺纹转卡口转换器解决问题。为防止顺时针(如图)握住灯泡拧紧时造成转换器从螺纹式灯座中旋出，以及转换器与灯泡之间装配的可靠性，以下方案最合理的是(　　)
答案　B
解析　转换器方案的要求是防止顺时针(如图)握住灯泡拧紧时造成转换器从螺纹式灯座中旋出，以及转换器与灯泡之间装配的可靠性。灯泡逆时针旋入，排除C、D。灯座有弹簧片，灯泡旋入后在弹簧作用下向下。所以选B。
【能力提升篇】
1.(2023·4月嘉兴二模)小马设计了四种升降平台的结构，其中转动螺杆不能使平台升降的是(　　)
答案　D
解析　转动螺杆使平台升降，与螺杆连接的两个套筒应该一个是螺纹连接，另一个是光孔刚连接或两个都是螺纹连接，一个是左旋螺纹，一个是右旋螺纹，螺纹旋向一样不能实现升降。所以选D。
2.小明买了液压杆准备装在不同的橱柜上，实现打开时具有液压助力，关闭时能保持关闭的功能，下列选项的安装中不可行的是(　　)
答案　D
解析　不管上开门还是下开门，在门打开或关闭时，需要保持该状态。 选项A、B、C中门关闭时，门与液压杆在一条线上，可实现“自锁”功能，而D 选项中不能自锁 。所以选D。
3.如图a所示的榫卯结构，构件1的结构如图b所示。下列构件2的设计方案中正确的是(　　)
答案　B
解析　图中箭头所指区域为燕尾榫的连接，在构件1上面的配套构件2中也应该有燕尾榫的结构，所以答案选B。
4.(2022·12月杭州某重点中学校测)为实现该哑铃凳能适应平躺、斜躺训练模式间的快速转换的功能，下列设计方案中合理的是(　　)
答案　C
解析　哑铃凳要实现平躺、斜躺训练模式间的快速转换，躺板与支撑架只需采用铰链接即可，一般可采用松螺栓连接。而支撑架与长板之间的位置需要改变，为了快速转换一般采用销钉，如采用松螺栓，调整时需要用扳手。支撑架下部需要增加一根横档，保证支撑架结构形状的可靠。所以选C。
5.(2023·湖丽衢三地)如图所示是一种截面为梯形的传动带。其主材为橡胶，结构由伸张层、压缩层、强力层(内含聚绳线)和包布层组成。下列选项中结构最合理的是(　　)
答案　A
解析　本题考查方案的选择。梯形传动带窄的底边与轮槽面接触，题中选项图示的下表面与轮槽面接触，当主动轮转动时，下表面沿传动方向受压，上表面沿传动方向受拉，中间层加固，选A。
6.如图所示，下列4个零件中，能与零件甲和零件乙、插销丙榫接成一个整体的是(　　)
答案　A
解析　根据甲结构判断出B、D结构是错误的，观察插销丙与甲的连接结构可判断出C是错误的。故选A。
7.如图所示的榫卯结构由甲、乙两部分构成，其中甲的结构如图所示，则乙的结构是下列哪个(　　)
答案　D
解析　要与构件甲匹配，则上部需要凹进，选项B、C排除；要与下表面平齐，选项D符合要求。
8.如图所示是一传动机构，曲柄与传动杆1、传动杆2之间通过一个连杆(虚线框处)连接。转动手柄，曲柄通过连杆带动传动杆1、传动杆2运动，从而带动转盘小幅来回转动。下列关于连杆的设计方案中合理的是(　　)
答案　B
解析　传动杆1、传动杆2与转轴刚连接，这样才能在传动杆1、传动杆2水平摆动时带动转盘转动，因此虚线框中的连杆水平方向上左右移动而竖直方向上是不动的，根据已给的手柄和曲柄的连接方式可知，曲柄是做圆周运动，因此为了使连杆竖直方向上不动而水平方向上能被曲柄带动，连杆中间就需要一个竖直的长腰孔与曲柄连接，那答案就只能选B。
9.如图所示为某运动结构部件1，电动机通过轴带动整个部件1绕轴心做单向低速圆周转动，部件1同时带动部件2运动。要实现部件2进行连续不断地左右运动，小明构思的下列方案中合理的是(　　)
答案　C
解析　在轴转动的过程中需要将转动转化为水平运动，利用垂直腰形槽将上下分力去除，保留水平分力，选项C符合要求。
10.如图所示为我国传统木桌中常采用的粽角榫，已知构件1和构件2的结构，下列关于构件3的结构草图中合理的是(　　)
答案　B
解析　构件1上表面的榫眼可见，说明榫眼上下是通的，因此，构件3上面与之对应的榫头应该较长；构件2下表面的榫眼可见，上表面的不可见，说明榫眼上下是不通的，因此，构件3上面与之对应的榫头应该较短；再结合榫眼的方位来看，B符合题目的要求。故选B。
11.如图所示是某传动机构。主动轴由电动机提供动力带动圆轮甲转动，通过连接件带动条状构件乙在水平方向做往返运动，下列有关连接件设计方案中最合理的是(　　)
答案　A
解析　将甲的转动转换为乙的移动，中间轴为固定转轴，甲中的轴需要使用腰形槽将上下力去除，选项A符合要求。
12.下列抓取机构在力F作用下，能将工件夹紧的是(　　)
答案　A
解析　利用杠杆原理，选项A符合要求。素养呈现·明要求
核心素养 表现要点 水平等级 考试题型 分值
工程思维 能面对真实情境，从不同角度提出方案，能制订有一定新意的设计方案，能用系统的设计观念，掌握从如何实现合理人机关系进行方案构思的方法；能分析相关事实问题，提出并准确构思多种合理的方案，对方案进行权衡细化，运用相关理论知识进行交流和反思，能多维度测试评估，得出解决实际问题的方法 2 选择题、非选择题(第13题中的1问) 2～4
创新设计 运用构思方法理解创新设计过程；具有初步的设计观念，理解产品设计要服务于人，确立“以人为本”的技术观 2
图样表达 设计想法能用草图表达，并能通过草图优化设计方案 1
考点一　方案的比较与权衡
【知识梳理】
1.________是指人们在一定的调查研究和设计分析的基础上，通过思考将客观存在的各要素按照一定的规律架构起来，形成一个完整的抽象物，并采用图、模型、语言、文字等方式呈现思维过程。
2.________________的过程是一个综合考虑过程，各个指标并不是独立的，它们相互关联、互相制约。抓住设计的核心与关键是权衡设计方案的必要条件。例如，台灯首先应具备基本的照明功能，并且安全可靠；结构稳定性与安全性密切相关；台灯的耐久性、加工难易度、成本和环保性，也需综合考虑。
【典例突破】
【典例1】 (结构优化类)(2023·6月浙江省选考)小明发现家中方凳的榫接松动，设计了下列四种，其中不合理的是(　　)
听课笔记：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
【典例2】 (功能实现类1)(2023·1月浙江选考)为了给窗户安装一个可开关的安全栅栏，小明设计了以下四种方案，其中不能开关的是(　　)
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【变式1】 (2022·6月浙江选考)小明在通用技术实践课中设计了一把如图所示的平口手钳。钳把之间铰连接，钳口与钳把通过销轴相连，四个销轴孔到铰连接孔的距离相等，当松开与夹紧钳把时钳口平行开合。下列四种钳口结构方案中，合理的是(　　)
【典例3】 (功能实现类2)[2023·浙江选考，13(4)]小明为了在家中锻炼身体，准备在过道两侧墙壁之间安装一个简易单杠。小明首先上网收集相关资料，经过分析比较准备选择如图所示的产品。该产品长度可调，免钉安装，靠底座与墙面的摩擦力固定，但价格相对较高。小明根据该产品的安装要求对过道的墙面进行了简单测试，发现施加压力后墙面容易破损，不适合使用该产品，于是决定自己设计一种用膨胀螺栓安装的简易单杠。请完成以下任务：
(4)根据设计要求，小明在构思单杠杆与两个安装座的连接结构方案时，决定采用一端可调另一端固定的形式，并设计了以下可调端的结构，其中能适用于过道任意宽度的有(多选)________。
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【变式2】 [2021·1月浙江选考，14(4)]如图所示为钢制滚珠自动分选控制系统，其工作过程：PLC控制气缸使推杆运动，推动滚珠至测量位置，传感器测量头下移压住滚珠进行直径测量；PLC根据测定的直径值控制相应容器的电磁翻板开启，并使限位挡板下移，推杆推动滚珠落入容器中。请根据示意图和描述，完成以下任务：
(4)小明设计了四种结构的电磁翻板盖，其中合理的是________(在下列选项中选择合适的选项，将序号填入“________”处)。
【典例4】 (榫卯结构类)(2021·1月浙江选考)如图a所示的榫卯结构，构件1的结构如图b所示。下列构件2的设计方案中正确的是(　　)
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【变式3】 如图a所示的榫卯结构，构件1的结构如图b所示。下列构件2的设计方案中正确的是(　　)
【典例5】 (连接件类)(2021·6月浙江选考)如图所示是一款钢索夹紧装置。为了提高夹紧的可靠性，需要增加一个连接件，下列方案中合理的是(　　)
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【变式4】 (2022·浙江联考)如图所示为钳工中常用的一种划线工具，为了便于构件1相对于构件2调节高度和角度，下列连接方案最合理的是(　　)
【典例6】 (结构稳固类)(2022·1月浙江选考)小明准备在通用技术活动课制作一个如图所示的木梯，从结构稳固程度分析，下列立柱与横挡的连接结构中，合理的是(　　)
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【变式5】 小明要制作一个木制的宣传板支撑架模型，构思了下列方案，从稳固性角度考虑，其中最合理的是(　　)
【典例7】 (电机连杆类)如图所示是小明设计的一种简易冲压机模型。电机转轴带动驱动轮，驱动轮带动连杆(图中连杆未画出，连杆分别与销轴1、销轴2、销轴3连接)，使冲压杆在冲压槽中做上下往复运动。下列冲压机连杆设计合理的是(　　)
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【变式6】 如图所示是一传动结构，圆盘顺时针转动，有一连杆连接①、②、③三根立柱，带动滑块作左右的往复运动。下列关于该连杆的设计方案中较不合理的是(　　)
【典例8】 (材料性能类)小明家现要建造二层楼房，二层楼板拟采用钢筋混凝土现浇方案，方案中圆圈大小表示钢筋粗细。混凝土抗压强度远大于抗拉强度，钢筋抗拉强度大于抗压强度。从结构强度的角度分析，他构思的下列方案中合理的是(　　)
听课笔记：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
【变式7】 小明家附近小河上要建一座单跨度桥(如图所示)，他构思了四种混凝土T形截面梁方案，方案中圆圈表示较粗钢筋。混凝土抗压强度远大于抗拉强度，钢筋抗拉强度大于抗压强度。从结构强度的角度分析，下列方案中合理的是(　　)
做“方案选择”类型的题目时，要注意题目中的要求，可采用排除法选出合理或不合理的选项。目前出现的考题大致可分成两类：
一类是着眼于结构功能、强度、稳定性、连接方式等方面的设计要求 必须通过对比四个选项，找出选项之间的差异点，然后思考命题人的出题意图，从而选出合理或不合理之处。 找异同
(1)结构筛选时，要注意结构形状的匹配。
(2)依据一定的原则和要求，利用排除法首先排除掉不符合设计要求或存在设计的缺陷的方案。
(3)方案筛选时要注意寻找不同方案、选项之间的不同点
另一类是榫卯结构类，着眼于轴测图或实物图 要认真观察题干图中与选项的异同点，通过仔细看图获取正确的选项
此类型题目比较灵活，除了找异同，用排除法之外，在解题中要注意具体问题具体分析。
考点二　方案的构思方法
【知识梳理】
方案构思的方法主要有：________、________、________、________。
1.形态分析法：形态，指事物存在的样貌，或在一定条件下的表现形式。形态可以把握，可以感知，或者可以理解。形态分析，是指从整体的思想出发来看待事物，把事物看成是________________的集合，然后把整体拆成________________，分别找出能够实现每一部分功能的所有方法，最后再将这些方法进行________，根据分析评价结果最终形成多种设计方案。
2.________：利用联想法进行方案构思，不一定能使技术设计一次性成功，但它有可能为构思找到一种方法或一条形成方案的路径。运用联想法进行构思后，不能盲目地实践，而应该首先对方案进行科学论证，然后再进行实施。
3.________：设问法是通过多角度提出问题，从问题中寻找思路，进而做出选择并深入开发创造性设想的一种构思方法。它的主要类型有检核表法、5W2H法、和田12动词法等。
4.仿生法：仿生法是__________________________进行设计的方法，主要类型包括：功能仿生设计、形态仿生设计、结构仿生设计和肌理与质感仿生设计等。
【典例突破】
【典例9】 [2022·1月浙江选考改编，14(4)]如图所示是小明学校寝室的组合家具，将床铺、书桌、书柜、衣柜组合在一起。构思组合家具设计方案时，把它拆成高低床、书柜、衣柜等几个功能部分，分别找出能够实现每一部分的功能方法，最后再将这些方法进行重新组合，形成组合家具，该构思方法属于(　　)
A.联想法 B.形态分析法
C.模仿法 D.设问法
听课笔记：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
【变式8】 如图所示的板凳的构思来源于门闩结构。小明对门闩的结构和功能进行了思考、迁移与拓展，构思了该款板凳，该过程中主要采用的构思方法是(　　)
门闩 板凳
A.形态分析法 B.设问法
C.联想法 D.仿生法
1.小明在通用技术实践课中设计了一把如图所示的平口手钳。钳把、钳口和连杆之间通过销轴实现铰连接，当松开或夹紧钳把时，两钳口水平方向保持平行。下列四种连杆结构方案中合理的是(　　)
2.(2023·4月台州二模)小明准备将一木质广告牌固定安装到立柱上，广告牌正面要保持平整，广告牌背面长方形区域为连接件安装区域，以下连接件的设计不能实现安装要求的是(　　)
3.(2023·9月G12名校)如图所示的冲压装置，电机轴带动曲柄转动，并通过连杆1、摆杆、连杆2带动压杆反复冲压，冲压过程中压杆受到阻力P并始终保持竖直。下列连杆2(虚线框处)的设计方案中最合理的是(　　)
4. (2022·温州模拟)如图所示的压紧机构，旋转手柄，通过螺杆使压板上下移动。下列螺杆与压板的连接方案中最合理的是(　　)
5.(2023·慈溪模拟)下列方案中，无法实现电机驱动丝杆带动滑轨上的钳爪开合的是(　　)
6.如图甲是建筑施工中常用的钢管构建的脚手架，为了连接图乙水平和竖直方向的两根钢管，从安全可靠性和拆装角度最合适的连接件是(　　)
：课后完成《专题分层精练》　专题8(共69张PPT)
第一部分　技术与设计1
专题8 方案构思过程及其方法
素养呈现·明要求
核心素养 表现要点 水平等级 考试题型 分值
工程思维 能面对真实情境，从不同角度提出方案，能制订有一定新意的设计方案，能用系统的设计观念，掌握从如何实现合理人机关系进行方案构思的方法；能分析相关事实问题，提出并准确构思多种合理的方案，对方案进行权衡细化，运用相关理论知识进行交流和反思，能多维度测试评估，得出解决实际问题的方法 2 选择题、非选择题(第13题中的1问) 2～4
创新设计 运用构思方法理解创新设计过程；具有初步的设计观念，理解产品设计要服务于人，确立“以人为本”的技术观 2
图样表达 设计想法能用草图表达，并能通过草图优化设计方案 1
目 录
CONTENTS
考点一
01
考点二
02
随堂达标检测
03
课时分层演练
04
考点一　方案的比较与权衡
1
1.____________ 是指人们在一定的调查研究和设计分析的基础上，通过思考将客观存在的各要素按照一定的规律架构起来，形成一个完整的抽象物，并采用图、模型、语言、文字等方式呈现思维过程。
2.____________________ 的过程是一个综合考虑过程，各个指标并不是独立的，它们相互关联、互相制约。抓住设计的核心与关键是权衡设计方案的必要条件。例如，台灯首先应具备基本的照明功能，并且安全可靠；结构稳定性与安全性密切相关；台灯的耐久性、加工难易度、成本和环保性，也需综合考虑。
方案的构思
方案进行比较与权衡
解析　D方案中的木楔加固方式，容易引发竖直方向凳腿的顺纹开裂，故不合理。
D
C
解析　A.栅栏之间连接呈平行四边形，在推拉过程中可以方便变形，正确；B.栅栏间隔间也呈平行四边形，在推拉中滑块可以沿着竖杆滑动，进行距离调节，正确；C.在关门时，两根竖杆之间距离变远，而栅栏上下两点不能移动，中间节点却只是一个滑块(构成了一个稳定的三角形)，不方便移动，错误；D.整体是个大的平行四边形，推拉时滑块可以滑动变形，但是第二根和第五根竖杆上滑块的大小可能会影响栅栏开合的大小(图示的滑块可能碰到)，但全题相比较而言选C最合适。
【变式1】 (2022·6月浙江选考)小明在通用技术实践课中设计了一把如图所示的平口手钳。钳把之间铰连接，钳口与钳把通过销轴相连，四个销轴孔到铰连接孔的距离相等，当松开与夹紧钳把时钳口平行开合。下列四种钳口结构方案中，合理的是(　　)
A
解析　根据平口手钳的功能，需在销轴1处设置铰连接，在销轴2处设置水平滑槽，故选A。
【典例3】 (功能实现类2)[2023·浙江选考，13(4)]小明为了在家中锻炼身体，准备在过道两侧墙壁之间安装一个简易单杠。小明首先上网收集相关资料，经过分析比较准备选择如图所示的产品。该产品长度可调，免钉安装，靠底座与墙面的摩擦力固定，但价格相对较高。小明根据该产品的安装要求对过道的墙面进行了简单测试，发现施加压力后墙面容易破损，不适合使用该产品，于是决定自己设计一种用膨胀螺栓安装的简易单杠。请完成以下任务：
解析　要实现任意宽度可调，A项的螺纹连接和C项的紧定螺钉连接都可以实现任意连续调节，B项，只能挡位调节，无法实现任意宽度可调。
(4)根据设计要求，小明在构思单杠杆与两个安装座的连接结构方案时，决定采用一端可调另一端固定的形式，并设计了以下可调端的结构，其中能适用于过道任意宽度的有(多选)________。
AC
【变式2】 [2021·1月浙江选考，14(4)]如图所示为钢制滚珠自动分选控制系统，其工作过程：PLC控制气缸使推杆运动，推动滚珠至测量位置，传感器测量头下移压住滚珠进行直径测量；PLC根据测定的直径值控制相应容器的电磁翻板开启，并使限位挡板下移，推杆推动滚珠落入容器中。请根据示意图和描述，完成以下任务：
解析　由题可知，当上方电磁翻板未打开时，要能保证滚珠在翻板上顺利滚下，可排除A、B方案；考虑到电磁翻板的转轴在末端，并要实现平滑开启，排除D方案。
(4)小明设计了四种结构的电磁翻板盖，其中合理的是________(在下列选项中选择合适的选项，将序号填入“________”处)。
C
【典例4】 (榫卯结构类)(2021·1月浙江选考)如图a所示的榫卯结构，构件1的结构如图b所示。下列构件2的设计方案中正确的是(　　)
A
解析　观察题图a中的榫卯结构，不易竖直分开。构件1的燕尾榫头，里侧窄，外侧宽，要求燕尾槽上面窄，下面宽。
【变式3】 如图a所示的榫卯结构，构件1的结构如图b所示。下列构件2的设计方案中正确的是(　　)
C
解析　如题干图对比观察连接处，构件1的长槽是个平面，排除选项D；槽的深度通到底，排除选项A；比较连接处大小，排除选项B。
【典例5】 (连接件类)(2021·6月浙江选考)如图所示是一款钢索夹紧装置。为了提高夹紧的可靠性，需要增加一个连接件，下列方案中合理的是(　　)
A
解析　本题考查设计方案的比较和权衡。设计方案的比较与权衡要抓住设计的核心与关键，本题中设计的核心是提高夹紧的可靠性，也就是螺纹连接不能松动，要求螺母与连接件间使用平垫圈或弹簧垫圈，且螺栓直径一定。四个方案中A、B具有平垫圈的功能，D是弹簧垫圈，B、D螺栓直径会变化，C方案没有使用垫圈。所以答案选项为A。
【变式4】 (2022·浙江联考)如图所示为钳工中常用的一种划线工具，为了便于构件1相对于构件2调节高度和角度，下列连接方案最合理的是(　　)
B
解析　为了便于构件1相对于构件2调节高度和角度，需要选择元宝螺母方便手拧调节，排除D项；A项只有元宝螺栓且腰形孔内设置螺纹孔，容易造成定位不准确、调节不方便；相比于C项，B项长方体两侧可以与腰形孔两侧紧贴，便于高度调节的功能。如图.
【典例6】 (结构稳固类)(2022·1月浙江选考)小明准备在通用技术活动课制作一个如图所示的木梯，从结构稳固程度分析，下列立柱与横挡的连接结构中，合理的是(　　)
A
解析　本题考查方案的筛选和结构的稳固性。木梯在使用时，脚踩到横挡上，选项B、D中的横挡会顺着滑槽滑动与立柱分离，所以排除B、D选项；由于人踩在横挡上，榫头处的主要受力方向与立柱长度轴线方向平行，且C选项中榫头在该方向上的厚度比选项A在该方向上的厚度薄，所以C选项排除。答案选A。
【变式5】 小明要制作一个木制的宣传板支撑架模型，构思了下列方案，从稳固性角度考虑，其中最合理的是(　　)
B
解析　从稳定性角度考虑，重心位置低稳定性好，故排除A、C；从强度角度考虑，榫接处榫眼与木条平行强度高，故应选B。
【典例7】 (电机连杆类)如图所示是小明设计的一种简易冲压机模型。电机转轴带动驱动轮，驱动轮带动连杆(图中连杆未画出，连杆分别与销轴1、销轴2、销轴3连接)，使冲压杆在冲压槽中做上下往复运动。下列冲压机连杆设计合理的是(　　)
B
解析　画出冲压杆两个状态，发现中间孔与左边孔之间、中间孔与右侧孔之间、左右两孔之间的距离均有变化，所以左右两侧的都得是腰形孔。
B
解析　结构工作时应当以①处轴不动，②处转动带动滑块上③平动。ACD三套方案都有一个圆孔，可以起到转动直接带动平动的效果，而B虽然也能带动，但是三个腰形孔给三个轴都有活动空间，正式传动起来势必会有滞塞，即有时候转动带动不了平动。选项B不合理。
【典例8】 (材料性能类)小明家现要建造二层楼房，二层楼板拟采用钢筋混凝土现浇方案，方案中圆圈大小表示钢筋粗细。混凝土抗压强度远大于抗拉强度，钢筋抗拉强度大于抗压强度。从结构强度的角度分析，他构思的下列方案中合理的是(　　)
C
解析　二层楼板上部受压，下部受拉，因此上部主要浇混凝土，铺细钢筋，因为混凝土抗压强度好，而下部铺粗钢筋，提升抗拉能力。
【变式7】 小明家附近小河上要建一座单跨度桥(如图所示)，他构思了四种混凝土T形截面梁方案，方案中圆圈表示较粗钢筋。混凝土抗压强度远大于抗拉强度，钢筋抗拉强度大于抗压强度。从结构强度的角度分析，下列方案中合理的是(　　)
B
解析　梁的下面受拉，上面翼板受弯、受压。综合考虑这题只能选B，但是B的翼板上没有钢筋也不严谨，与实际有点脱节。
做“方案选择”类型的题目时，要注意题目中的要求，可采用排除法选出合理或不合理的选项。目前出现的考题大致可分成两类：
一类是着眼于结构功能、强度、稳定性、连接方式等方面的设计要求 必须通过对比四个选项，找出选项之间的差异点，然后思考命题人的出题意图，从而选出合理或不合理之处。 (1)结构筛选时，要注意结构形状的匹配。 (2)依据一定的原则和要求，利用排除法首先排除掉不符合设计要求或存在设计的缺陷的方案。 (3)方案筛选时要注意寻找不同方案、选项之间的不同点 找异同
另一类是榫卯结构类，着眼于轴测图或实物图 要认真观察题干图中与选项的异同点，通过仔细看图获取正确的选项
此类型题目比较灵活，除了找异同，用排除法之外，在解题中要注意具体问题具体分析。
考点二　方案的构思方法
2
方案构思的方法主要有：____________、________、________、________。
1.形态分析法：形态，指事物存在的样貌，或在一定条件下的表现形式。形态可以把握，可以感知，或者可以理解。形态分析，是指从整体的思想出发来看待事物，把事物看成是______________的集合，然后把整体拆成______________，分别找出能够实现每一部分功能的所有方法，最后再将这些方法进行__________，根据分析评价结果最终形成多种设计方案。
形态分析法
联想法
设问法
仿生法
几个功能部分
几个功能部分
重新组合
2.________ ：利用联想法进行方案构思，不一定能使技术设计一次性成功，但它有可能为构思找到一种方法或一条形成方案的路径。运用联想法进行构思后，不能盲目地实践，而应该首先对方案进行科学论证，然后再进行实施。
3.________ ：设问法是通过多角度提出问题，从问题中寻找思路，进而做出选择并深入开发创造性设想的一种构思方法。它的主要类型有检核表法、5W2H法、和田12动词法等。
4.仿生法：仿生法是__________________进行设计的方法，主要类型包括：功能仿生设计、形态仿生设计、结构仿生设计和肌理与质感仿生设计等。
联想法
设问法
模拟自然生物形态
【典例9】 [2022·1月浙江选考改编，14(4)]如图所示是小明学校寝室的组合家具，将床铺、书桌、书柜、衣柜组合在一起。构思组合家具设计方案时，把它拆成高低床、书柜、衣柜等几个功能部分，分别找出能够实现每一部分的功能方法，最后再将这些方法进行重新组合，形成组合家具，该构思方法属于(　　)
A.联想法 B.形态分析法 C.模仿法 D.设问法
B
解析　从整体的思想出发来看待事物，把事物看成是几个功能部分的集合，然后把整体拆成几个功能部分，分别找出能够实现某一部分功能的所有方法，最后再将这些方法进行重新组合，这种构思方法是形态分析法。
【变式8】 如图所示的板凳的构思来源于门闩结构。小明对门闩的结构和功能进行了思考、迁移与拓展，构思了该款板凳，该过程中主要采用的构思方法是(　　)
C
门闩 板凳
A.形态分析法 B.设问法
C.联想法 D.仿生法
随堂达标检测
3
1.小明在通用技术实践课中设计了一把如图所示的平口手钳。钳把、钳口和连杆之间通过销轴实现铰连接，当松开或夹紧钳把时，两钳口水平方向保持平行。下列四种连杆结构方案中合理的是(　　)
D
解析　只有D能保持平行四边形不变。
B
解析　B选项，螺栓无法装入腰形孔，所以无法安装。
3.(2023·9月G12名校)如图所示的冲压装置，电机轴带动曲柄转动，并通过连杆1、摆杆、连杆2带动压杆反复冲压，冲压过程中压杆受到阻力P并始终保持竖直。下列连杆2(虚线框处)的设计方案中最合理的是(　　)
A
4. (2022·温州模拟)如图所示的压紧机构，旋转手柄，通过螺杆使压板上下移动。下列螺杆与压板的连接方案中最合理的是(　　)
C
B
6.如图甲是建筑施工中常用的钢管构建的脚手架，为了连接图乙水平和竖直方向的两根钢管，从安全可靠性和拆装角度最合适的连接件是(　　)
B
4
课时分层演练
基础巩固篇
能力提升篇
1.小明受到鲁班锁的启发，设计了如图所示的花盆架。小明采用的构思方法是(　　)
C
A.形态分析法
B.仿生法
C.联想法
D.设问法
2.小明帮父母拔竹子时发现因竹子根系发达，拔起来较为费劲，于是他想到利用羊角锤拔钉的原理，经过构思，设计出了拔竹子工具(如图所示)。小明采用的构思方法是(　　)
B
解析　小明构思的过程是由甲事物想到乙事物的思维过程，是联想法。故选B。
A.形态分析法 B.联想法 C.设问法 D.仿生法
3.(2022·7月浙江)如图所示的金属材质椅子，在使用过程中椅脚发生明显变形，下列小明提出的改进方案中较优的是(　　)
B
4.[2021·6月浙江选考，14(5)]如图所示是一种钢板剪切机的控制示意图，剪切机构安装在切台上。其工作过程：上下送料轮推动钢板向前移动，测量轮采集送料速度和长度信息，控制器根据接收到的信号控制剪切机构切断钢板，得到所需长度的板料。请根据示意图和描述，完成以下任务：
(5)题图虚线框中需要安装一对剪切刀，下列关于剪切刀的形状和布置方案中合理的是(　　)
D
D
6.小明需要将如图所示的角钢安装到铁质基座上，下列方案中合理的是(　　)
D
7.小明要用8 mm厚的木板制作一个手机支架，要求不使用时立板、顶板可以向底板折叠以减小所占空间，使用时手机的倾斜角度可以调节并且在图示位置时能可靠固定(即放置手机后立板能保持竖直方向)，立板与侧板用元宝螺丝连接。下列设计方案中最合理的是(　　)
C
8.(2023·浙江联考)小明购买了较重的实木门(800 mm×2000 mm×40 mm)用于安装在自己的卧室。安装时采用合页进行安装，下列合页选取(合页规格是指合页打开后，长×宽×厚的尺寸)与安装方式最合理的是(　　)
A
9.如图所示是小明改进的快夹式平口钳，使用时将翻板翻开，快速移动螺杆即可实现快夹和快拆的功能。下列选项中关于翻板和翻板底座的设计方案合理的是(　　)
C
解析　将翻板翻开，螺杆移动要快速，则底座上不应有螺纹，排除B、D两项；盖上翻板需要夹紧，不能移动，翻板上应有螺纹。所以选C。
10.如图所示的太师椅，月牙扶手需要多根弧形圆木连接而成。小明准备在通用技术活动课制作一个如图所示的月牙扶手，连接处如图所示。从结构稳固角度分析，下列两根圆木连接结构中，合理的是(　　)
B
解析　结构要稳固，圆木连接从结构定位的可靠性方面分析可排除C、D，从结构强度的可靠性方面分析，选项A的强度差，选B的强度更好。所以选B。
11.小明想设计一个画直线的装置，以下方案中，A处为电机转轴(位置固定不动)，P点轨迹为直线的是(　　)
A
解析　
12.如图所示的卡扣式灯泡与螺纹式灯座无法匹配，需要通过螺纹转卡口转换器解决问题。为防止顺时针(如图)握住灯泡拧紧时造成转换器从螺纹式灯座中旋出，以及转换器与灯泡之间装配的可靠性，以下方案最合理的是(　　)
B
解析　转换器方案的要求是防止顺时针(如图)握住灯泡拧紧时造成转换器从螺纹式灯座中旋出，以及转换器与灯泡之间装配的可靠性。灯泡逆时针旋入，排除C、D。灯座有弹簧片，灯泡旋入后在弹簧作用下向下。所以选B。
D
解析　转动螺杆使平台升降，与螺杆连接的两个套筒应该一个是螺纹连接，另一个是光孔刚连接或两个都是螺纹连接，一个是左旋螺纹，一个是右旋螺纹，螺纹旋向一样不能实现升降。所以选D。
D
解析　不管上开门还是下开门，在门打开或关闭时，需要保持该状态。 选项A、B、C中门关闭时，门与液压杆在一条线上，可实现“自锁”功能，而D 选项中不能自锁 。所以选D。
3.如图a所示的榫卯结构，构件1的结构如图b所示。下列构件2的设计方案中正确的是(　　)
B
解析　图中箭头所指区域为燕尾榫的连接，在构件1上面的配套构件2中也应该有燕尾榫的结构，所以答案选B。
4.(2022·12月杭州某重点中学校测)为实现该哑铃凳能适应平躺、斜躺训练模式间的快速转换的功能，下列设计方案中合理的是(　　)
C
解析　哑铃凳要实现平躺、斜躺训练模式间的快速转换，躺板与支撑架只需采用铰链接即可，一般可采用松螺栓连接。而支撑架与长板之间的位置需要改变，为了快速转换一般采用销钉，如采用松螺栓，调整时需要用扳手。支撑架下部需要增加一根横档，保证支撑架结构形状的可靠。所以选C。
5.(2023·湖丽衢三地)如图所示是一种截面为梯形的传动带。其主材为橡胶，结构由伸张层、压缩层、强力层(内含聚绳线)和包布层组成。下列选项中结构最合理的是(　　)
A
解析　本题考查方案的选择。梯形传动带窄的底边与轮槽面接触，题中选项图示的下表面与轮槽面接触，当主动轮转动时，下表面沿传动方向受压，上表面沿传动方向受拉，中间层加固，选A。
6.如图所示，下列4个零件中，能与零件甲和零件乙、插销丙榫接成一个整体的是(　　)
A
解析　根据甲结构判断出B、D结构是错误的，观察插销丙与甲的连接结构可判断出C是错误的。故选A。
7.如图所示的榫卯结构由甲、乙两部分构成，其中甲的结构如图所示，则乙的结构是下列哪个(　　)
D
解析　要与构件甲匹配，则上部需要凹进，选项B、C排除；要与下表面平齐，选项D符合要求。
8.如图所示是一传动机构，曲柄与传动杆1、传动杆2之间通过一个连杆(虚线框处)连接。转动手柄，曲柄通过连杆带动传动杆1、传动杆2运动，从而带动转盘小幅来回转动。下列关于连杆的设计方案中合理的是(　　)
B
解析　传动杆1、传动杆2与转轴刚连接，这样才能在传动杆1、传动杆2水平摆动时带动转盘转动，因此虚线框中的连杆水平方向上左右移动而竖直方向上是不动的，根据已给的手柄和曲柄的连接方式可知，曲柄是做圆周运动，因此为了使连杆竖直方向上不动而水平方向上能被曲柄带动，连杆中间就需要一个竖直的长腰孔与曲柄连接，那答案就只能选B。
9.如图所示为某运动结构部件1，电动机通过轴带动整个部件1绕轴心做单向低速圆周转动，部件1同时带动部件2运动。要实现部件2进行连续不断地左右运动，小明构思的下列方案中合理的是(　　)
C
解析　在轴转动的过程中需要将转动转化为水平运动，利用垂直腰形槽将上下分力去除，保留水平分力，选项C符合要求。
10.如图所示为我国传统木桌中常采用的粽角榫，已知构件1和构件2的结构，下列关于构件3的结构草图中合理的是(　　)
B
解析　构件1上表面的榫眼可见，说明榫眼上下是通的，因此，构件3上面与之对应的榫头应该较长；构件2下表面的榫眼可见，上表面的不可见，说明榫眼上下是不通的，因此，构件3上面与之对应的榫头应该较短；再结合榫眼的方位来看，B符合题目的要求。故选B。
11.如图所示是某传动机构。主动轴由电动机提供动力带动圆轮甲转动，通过连接件带动条状构件乙在水平方向做往返运动，下列有关连接件设计方案中最合理的是(　　)
A
解析　将甲的转动转换为乙的移动，中间轴为固定转轴，甲中的轴需要使用腰形槽将上下力去除，选项A符合要求。
12.下列抓取机构在力F作用下，能将工件夹紧的是(　　)
A
解析　利用杠杆原理，选项A符合要求。

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