强化练十四 结构设计 1.(2024·4月丽湖衢)建造摩天大楼时，工程师通常在摩天大楼内适当的位置悬挂一个阻尼球，以减弱地震等引起的高楼晃动。为了探究不同悬挂方案的效果，小明设计了如图a所示的装置，通过推拉杆带动模型前后移动，用于对比试验，现缺少驱动部分，请你帮助小明完成设计。图b为底座放大图。设计要求如下： (a)通过电机单向转动，同步带动3个相同高楼模型在滑槽内实现前后70 mm范围内移动； (b)在移动过程中，装置平稳可靠； (c)电机安装在基板上，可对基板和推拉杆进行适当加工； (d)采用一个电机驱动。 请完成以下任务： (1)在头脑中构思符合设计要求的多个方案，画出其中最优方案的设计草图(装置安装涉及的框架可用线条表示，电机可用方框表示)，简要说明方案的工作过程； (2)在草图上标注主要尺寸； (3)该装置采用改变电机转速的方式实现对模型晃动频率的控制。装置安装完成后，下列试验目的不能实现的有(单选)_____。 A.高楼模型晃动情况与阻尼球质量的关系 B.高楼模型晃动情况与阻尼球悬挂高度的关系 C.高楼模型晃动情况与高楼模型质量的关系 2.如图某校的翻转电脑桌。打开盖板，盖板内置的显示屏会立起；下翻盖板，整个盖板与桌面齐平。使用时小明发现盖板立起后只有一个固定的角度，且每次手动打开和关闭盖板较为繁琐，于是想设计一个自动开盖装置。请你帮助小明设计该装置，要求如下： ①采用电机驱动，已知盖板为较厚木板； ②电机正转，盖板上翻；电机反转，盖板下翻； ③盖板角度能在0°到120°内任意固定； ④结构简单，操作方便，具备一定强度。 请完成以下任务： (1)构思该装置机械部分的方案时，可以不考虑的因素是(单选)_____； A.盖板的质量 B.桌子的高度 C.电机轴的形状 D.电机和盖板的距离 (2)若通过按键控制盖板转动，则盖板转动速度要适中。速度太慢，等待时间较长；速度过快，不容易让盖板转到合适角度。这实现了人机关系的(单选)_____； A.舒适目标 B.高效目标 C.安全目标 (3)画出该装置机械部分的设计草图，必要时用文字说明； (4)在设计草图上标注主要尺寸。 (5)小明制作好模型后，想对该装置进行技术试验，以下技术试验最不需要的是(单选)_____。 A.打开电机，观察盖板能否在90°和120°角度固定 B.关闭电机，用测力计不断对盖板施加水平方向的外力，记录盖板和显示屏不被破坏的最大外力 C.打开电机，让盖板关闭，观察关闭后盖板是否和桌面齐平 3.(2023·8月A9协作体)小明在擦黑板的时候体会到擦黑板的不容易，于是小明想利用所学的知识设计一个能实现自动擦黑板的装置，让装置能代替人来移动黑板擦.黑板的尺寸如图a所示，黑板擦如图b所示的尺寸为150 mm(长)×60 mm(宽)×30 mm(高)。设计要求如下： a.开启后，能让黑板擦自动将整块黑板清理一遍； b.在移动过程中装置运动平稳可靠； c.装置安装在黑板木质边沿上 d.电机驱动，电机数量不限。 请完成以下任务： (1)在头脑中构思符合设计要求的多个方案，画出其中最优方案的设计草图(装置安装涉及的黑板边沿可用线条表示，电机可用方框表示)，简要说明方案的工作过程； (2)在草图上标注主要尺寸； (3)设计过程中，不合理的做法是(多选)_____。 A.明确设计要求后，先设计分析，再收集信息 B.尽量选用标准件 C.绘制完成结构草图后，开始加工制作 D.用模拟试验法，检验装置能否将黑板清理一遍 4.(2023·9月名校协作体)如图a所示是小明家的小型风力发电机示意图，其底部有图b所示2个螺纹孔。小明通过查找资料发现，风力发电机容易在风速过大的地方损坏。于是他打算设计一个装置，调整风力发电机高度。当风速过大时，风力发电机向下移动；当风速正常时，风力发电机向上移动。请你帮助小明设计该装置，具体要求如下： A.风力发电机离地面 ... ...
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