第40页 - 苏科版八年级物理同步练习答案（上下册）

C

B

D

解：

（1）推荐桥型：拱桥。理由：鉴于河流宽度适中，两岸地势平坦，以及有大型轮船通行，拱桥是较为合适的选择。拱桥能为轮船提供足够的净高以确保通航；拱桥在美学上也有一定的优势。
（2）主要荷载类型：恒载，包括桥梁结构本身、桥墩、基础等的自重；活载，由交通流量产生的可变荷载，包括汽车、行人等；特殊荷载，轮船撞击力、风荷载、温度荷载、地震荷载等。推荐材料：钢材与混凝土结合使用。依据：钢材具有良好的弹性和塑性，能够承受动态荷载和冲击荷载，如轮船撞击；而混凝土则具有出色的抗压强度和耐久性，适用于桥梁的主体结构。结合使用这两种材料，可以确保桥梁在承受各种荷载时具有足够的强度和稳定性。
（3）桥面设计：考虑到大型车辆的通行，桥面应适当加宽，并确保有足够的车道划分；桥面铺装应使用耐磨、防滑的材料桥墩设计：桥墩应设计得足够粗壮，并嵌入到河岸稳固的岩石层中；同时，为应对轮船撞击，桥墩的前部可设计为防撞结构基础设计：考虑到河流的冲刷作用，基础应采用深水桩基础，确保桥梁的稳定性和安全性

【分析】
要解决这道题，首先需明确“承载能力”的含义，即桥梁能够承受的荷载重量。接下来逐一分析各选项与承载能力的关联：
1. 桥梁的长度主要决定跨越的距离，和能承受的重量无直接决定关系；
2. 桥梁的宽度影响通行的空间大小，不直接决定其承重能力；
3. 材料的强度直接决定了桥梁能承受的应力极限，不同的结构设计能通过不同的力的分散方式提升承重性能，因此材料和结构是承载能力的核心决定因素；
4. 外观设计仅关乎美观，与承重能力无关。通过这样的分析，就能确定正确选项。
【解析】
对各选项逐一分析：
A选项：桥梁的长度主要用于衡量其跨越距离的能力，与承载能力无直接因果关系，排除；
B选项：桥梁的宽度影响通行容量，不决定其可承受的荷载重量，排除；
C选项：桥梁的材料强度决定了自身可承受的应力上限，合理的结构设计能有效分散荷载、提升整体承重性能，二者是决定桥梁承载能力的核心因素，符合题意；
D选项：外观设计侧重于美观性，与桥梁的承载能力没有关联，排除。
因此正确答案为C。
【答案】
C
【知识点】
1. 桥梁承载能力
2. 材料力学性能
3. 结构承重原理
【点评】
本题考查对桥梁工程核心性能影响因素的理解，需要学生区分影响桥梁功能的核心因素（材料、结构）与非核心因素（尺寸、外观），引导学生关注工程结构的本质性能，属于基础常识类题目。
【难度系数】
0.8

【分析】
这道题考查桥梁模型测试的科学方法，解题时需结合工程设计的基本理念逐一分析选项：首先，测试桥梁承重的核心是准确了解其承重能力及受力变化，同时避免不必要的模型损坏。A选项一次性放大量重物，会直接损坏模型，无法精准获取承重数据；C、D选项认为桥梁完美无需测试和改善，违背了工程设计“测试-优化”的迭代原则，没有绝对完美的设计，都需要验证和改进；而B选项逐步增加重物并观察记录，能科学地测试桥梁承重，还能观察到桥梁在受力过程中的变化，符合科学测试的要求。
【解析】
对各选项逐一分析：
A选项：一次性放置大量重物，会直接损坏桥梁模型，无法准确测试其承重极限，也无法观察桥梁受力过程中的变化，做法错误。
B选项：一点一点增加重物，同时观察和记录桥梁的承重情况，能精准掌握桥梁的承重能力及受力时的状态变化，是科学的测试方法，做法正确。
C选项：即使桥梁模型制作完成，也必须通过测试验证其性能，不能直接判定完美而不测试，做法错误。
D选项：工程设计没有绝对完美的成果，测试后通常需要根据结果进行优化改善，做法错误。
因此正确答案是B。
【答案】
B
【知识点】
桥梁承重测试、工程设计优化
【点评】
本题主要考查工程设计中模型测试的科学方法与理念，引导学生认识到工程实践中测试与优化的重要性，培养严谨的科学实践态度，题目贴近工程设计的基本流程，难度较低。
【难度系数】
0.8

【分析】
本题需要判断赵州桥敞肩拱结构的优点不包括哪一项，解题时需逐个分析每个选项与敞肩拱结构的关联：首先明确敞肩拱是主拱两侧加小拱的设计，先分析每个选项的合理性：
1. 对于A选项，洪水时小拱可分流洪水，减少对桥身冲击，能增强抗洪能力；
2. 对于B选项，小拱的存在可以分散桥身受力，让整体受力更合理，优化受力结构；
3. 对于C选项，小拱替代了部分实心桥身，减少了石料使用，能减轻桥身质量；
4. 对于D选项，额外建造小拱需要更多的施工工序，会增加施工的复杂度，而不是降低难度，因此该选项不属于其优点，是题目要选的答案。
【解析】
逐一分析各选项：
A选项：主拱两侧的小拱可在洪水期分流洪水，减小洪水对桥身的冲击力，增强了抗洪能力，属于敞肩拱结构的优点；
B选项：敞肩拱结构能够分散桥身的受力，使桥的受力结构更合理，提升桥的稳固性，属于其优点；
C选项：小拱的设计减少了建造桥身的石料用量，有效减轻了桥身的总质量，属于其优点；
D选项：敞肩拱结构需要在主拱两侧额外建造小拱，增加了施工工序与复杂度，会提高施工难度，而非降低，因此这不属于其优点，符合题意。
【答案】
D
【知识点】
桥梁结构优化；受力结构分析；古代建筑工程
【点评】
本题结合我国古代经典建筑赵州桥，考查对其敞肩拱结构优势的理解，需结合工程实际、受力分析等知识判断选项，既考查了结构相关的物理原理，也引导学生了解古代科技成就。
【难度系数】
0.6

【分析】
首先针对任务（1），需结合题目给出的河流宽度、通航要求、两岸地形条件筛选桥型：河流宽100m且有大型轮船通航，要求桥型能提供充足通航净高，两岸地势平坦便于施工，拱桥恰好契合这些需求，同时兼具美学优势。
对于任务（2），荷载分析需从固定荷载、可变荷载、特殊工况荷载三个维度梳理：恒载为结构自身重量，活载对应交通流量产生的荷载，特殊荷载涵盖通航撞击、自然环境等荷载；材料选择要匹配各类荷载的特性，钢材抗冲击、塑性佳，混凝土抗压强、耐久，二者结合可兼顾不同荷载的承受需求。
任务（3）的结构设计需围绕安全性与稳定性展开：桥面要适配大交通流量，桥墩需抵御撞击并保证稳固，基础要抵抗水流冲刷，需分别针对各部位的功能需求制定设计方案。
【解析】
（1）桥型选择：推荐采用拱桥。
理由：河流宽度约100m处于适中范围，两岸地势平坦，便于拱桥的施工搭建；拱桥的结构形式可为河道中的大型轮船提供充足的通航净高，满足通航要求；同时拱桥兼具美学效果，能适配两岸平坦的景观环境。
（2）荷载分析与材料选择：
①主要荷载类型：
恒载：包括桥梁上部结构、桥墩、基础等自身的重量，是桥梁长期承受的固定荷载；
活载：由交通流量产生的可变荷载，涵盖通行的汽车、行人等，因两岸交通流量大，活载占比较大；
特殊荷载：河道中大型轮船的撞击力、风荷载、温度变化产生的温度荷载，以及可能的地震荷载等。
②推荐材料：钢材与混凝土组合使用。
依据：钢材具备良好的弹性和塑性，能够有效承受轮船撞击等动态、冲击荷载；混凝土拥有出色的抗压强度和耐久性，适合作为桥梁主体结构的承重部分；两种材料结合使用，可使桥梁在承受各类荷载时兼具强度与稳定性，满足安全使用要求。
（3）结构设计：
①桥面设计：考虑到交通流量较大，适当加宽桥面宽度，划分足够的行车道与人行道；桥面铺装选用耐磨、防滑的材料（如改性沥青混凝土），提升行车安全性与桥面使用寿命。
②桥墩设计：将桥墩设计为粗壮的结构，且桥墩底部嵌入河岸稳固的岩石层，增强整体稳定性；在桥墩迎船侧设置防撞缓冲结构（如防撞钢套箱），抵御轮船撞击力。
③基础设计：针对河流的冲刷作用，采用深水桩基础，桩身深入河床下方稳定的持力层，有效抵抗水流冲刷，保障桥梁基础的安全性与稳定性。
【答案】
（1）合适桥型：拱桥。理由：河流宽度适中、两岸地势平坦，拱桥可满足搭建条件；能为大型轮船提供足够通航净高，保障通航；兼具美学优势，适配周边环境。
（2）主要荷载类型：恒载（桥梁结构、桥墩、基础自重）、活载（汽车、行人等交通荷载）、特殊荷载（轮船撞击力、风荷载、温度荷载、地震荷载等）。
合适材料：钢材与混凝土结合使用。依据：钢材抗冲击、塑性好，可承受动态荷载；混凝土抗压强、耐久，适用于主体结构；二者结合可保障桥梁强度与稳定性。
（3）①桥面：适当加宽，划分充足车道；铺装采用耐磨防滑材料。②桥墩：设计粗壮，底部嵌入稳固岩层；迎船侧设置防撞结构。③基础：采用深水桩基础，深入河床稳定持力层，抗水流冲刷。
【知识点】
桥梁选型、桥梁荷载分析、桥梁结构设计
【点评】
本设计充分结合了河流通航、交通流量、两岸地形等实际条件，在桥型选择、荷载分析、结构设计等环节兼顾了安全性、实用性与美观性，符合实际桥梁工程的设计逻辑与需求，能够有效保障桥梁的长期稳定运行。
【难度系数】
0.3