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① 画出拱桥侧面图,标注拱的高(建议5~8 cm); ②用牙签盒白粘胶贴拱圈

注意用三角形结构加固(避免四边形变形); ③ 用剪刀将硬纸板剪成长25cm,宽5cm的长方形

作为桥面; ④ 测试时从桥面中间缓慢放置苹果,记录是否出现断裂或变形
【分析】
要解决这道题,需逐一分析各选项中不同类型桥梁的承重结构与受力特点,判断其表述是否正确:
1. 梁式桥以梁为承重结构,荷载作用下梁主要依靠抗弯能力承受荷载,据此可判断A选项表述正确;
2. 拱桥的主要承重结构是拱肋或拱圈,荷载传递后拱结构以承受压力为主,B选项表述正确;
3. 斜拉桥由塔、索、梁组合而成,其中塔承压、索受拉、梁承弯,三者协同承受荷载,C选项表述正确;
4. 悬索桥的核心承重结构是悬索,以受拉为主,塔仅起承压作用;而斜拉桥是拉索直接张拉主梁,两者的承重结构与受力原理存在明显差异,并非类似,因此D选项表述错误。
【解析】
A选项:梁式桥的承重结构为梁,通过梁的抗弯能力承受荷载,表述正确;
B选项:拱桥的主要承重结构是拱肋或拱圈,受力形式以承压为主,表述正确;
C选项:斜拉桥由承压的塔、受拉的索和承弯的梁协同工作,共同承受荷载,表述正确;
D选项:悬索桥的承重结构以受拉的悬索为主,斜拉桥是拉索张拉主梁,两者承重结构及承压原理差异显著,表述错误。
本题要求选出错误说法,因此答案为D。
【答案】
D
【知识点】
1. 桥梁承重结构特点
2. 桥梁受力原理差异
【点评】
本题考查不同类型桥梁的结构与受力特点,重点需区分悬索桥与斜拉桥的核心差异,易因混淆两者的受力原理而出错,属于基础识记与理解类题目。
【难度系数】
0.6
【分析】
本题要求找出赵州桥敞肩拱结构好处不包括的选项,解题思路为逐个分析每个选项对应的结构特点与原理:首先回忆敞肩拱(主拱两侧设小拱)的设计特点,然后分别判断每个选项是否属于该结构的优势,最终确定不符合的选项。
1. 分析A选项:洪水时小拱可分流,减少洪水对桥身冲击,增强抗洪能力,是好处;
2. 分析B选项:敞肩拱能分散桥身受力,优化受力结构,提升稳定性,是好处;
3. 分析C选项:减少石料使用,减轻桥身质量,降低地基负担,是好处;
4. 分析D选项:建造小拱需要额外工艺,会增加施工难度,而非降低,不属于好处。
【解析】
逐一分析各选项:
A选项:当遭遇洪水时,主拱两侧的小拱可以分流洪水,减小洪水对桥身的冲击力,有效增强桥梁的抗洪能力,属于敞肩拱结构的好处。
B选项:敞肩拱结构能够使桥身的受力更均匀地分布,优化了整体受力结构,提升了桥梁的稳定性与耐用性,属于敞肩拱结构的好处。
C选项:相较于传统的实肩拱,敞肩拱减少了主拱两侧的石料用量,从而减轻了桥身的总质量,降低了桥身对地基的压力,属于敞肩拱结构的好处。
D选项:敞肩拱需要额外建造两侧的小拱,对施工的工艺和精度要求更高,会增加施工难度,而非降低施工难度,因此该项不属于敞肩拱结构的好处。
【答案】
D
【知识点】
1. 桥梁受力优化
2. 建筑结构实用性
3. 质量与建筑受力的关系
【点评】
本题以我国古代著名建筑赵州桥为背景,跨学科考查物理力学知识与建筑结构设计的联系,要求学生将物理原理与实际建筑特点结合分析,注重知识的应用能力与实际问题的解决能力培养。
【难度系数】
0.6
【分析】
要判断桥梁模型制作完成后的正确做法,需结合科学测试的原则分析每个选项:首先,测试桥梁承重的核心是准确了解其性能并观察过程,A选项一次性放大量重物,会瞬间压垮模型,无法获取有效数据;C选项不测试,无法验证桥梁实际性能,不能仅凭主观判断认为完美;D选项拒绝改善,忽略了模型优化的空间;而B选项逐步增加重物并观察记录,能科学准确地测定桥梁承重,还能观察变形等情况,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测试,不仅无法准确测定桥梁的承重极限,还会瞬间损坏模型,无法观察桥梁在承重过程中的变形等关键情况,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变化,能科学、准确地掌握桥梁的承重能力,及时发现模型存在的问题,做法正确。
C选项:即使主观认为桥梁完美,也必须通过测试来验证其实际性能,不测试无法得知桥梁的真实承重等情况,做法错误。
D选项:不存在绝对完美的桥梁模型,测试后可以根据发现的问题进行优化改善,因此不需要改善的说法错误。
【答案】
B
【知识点】
桥梁模型测试;科学实验方法
【点评】
本题考查对桥梁模型测试科学方法的理解,旨在引导学生树立严谨的科学探究意识,认识到测试与优化在工程制作过程中的重要性。
【难度系数】
0.8
【分析】
(1) 分析桥面宽度与承重能力的关联:当桥面宽度增加时,桥面的受力面积会增大,在材料等其他设计条件不变的情况下,桥面能承受的重量会提升,因此承重能力会变强。
(2) 分析拱形结构的作用:拱形结构可以将受到的压力分散传递到两侧的支撑部分,能有效增大桥面的承重力,这是采用该结构的核心目的,而美观、增加跨度、增加高度并非最主要的原因。
【解析】
(1) 桥面宽度从大于10cm增加到20cm,桥面的受力面积增大,在其他条件不变时,桥面可承受的重量提升,所以承重能力比原来强,故选B。
(2) 拱形结构能够分散压力,显著增大桥面的承重力,符合题目中最小承重的要求,这是采用该结构的最主要目的,故选D。
【答案】
(1) B
(2) D
【知识点】
1. 桥梁承重与结构的关系
2. 拱形结构的特性
【点评】
本题围绕桥梁设计的实际问题,考查结构特点对桥梁功能的影响,需要结合结构原理分析其作用,侧重对结构应用知识的理解。
【难度系数】
0.7
【分析】
要完成简易拱桥模型制作,需遵循“设计-搭建-制作桥面-测试验证”的思路逐步推进:首先,通过画图明确拱桥关键尺寸,确保跨径满足25cm要求,拱高建议5~8cm可保证较好承重性能;其次,搭建拱圈时,牙签组成的四边形易变形,利用三角形稳定性加固能提升桥梁牢固性;然后,桥面需严格按题目要求尺寸裁剪,保证跨径和宽度达标;最后,通过放置苹果测试,验证桥梁是否达到承重要求。
【解析】
1. 设计规划:画出拱桥侧面图,标注拱的高度(建议5~8cm),明确结构尺寸,确保跨径符合25cm的要求,为后续搭建提供参照。
2. 搭建拱圈:使用牙签和白胶粘贴拱圈结构,在拱圈关键位置搭建三角形结构进行加固,利用三角形的稳定性避免四边形结构变形,增强桥梁的牢固性。
3. 制作桥面:用剪刀将硬纸板剪成长25cm、宽5cm的长方形,使桥面满足跨径不小于25cm、宽度不小于5cm的要求。
4. 承重测试:测试时从桥面中间缓慢放置苹果,观察并记录桥梁是否出现断裂或变形,验证是否达到承受至少三个苹果重量的要求。
【答案】
① 画出拱桥侧面图,标注拱的高(建议 5~8 cm);② 用牙签和白胶粘贴拱圈,注意用三角形结构加固(避免四边形变形);③ 用剪刀将硬纸板剪成长 25 cm,宽 5 cm 的长方形,作为桥面;④ 测试时从桥面中间缓慢放置苹果,记录是否出现断裂或变形
【知识点】
三角形稳定性、拱桥结构设计、模型制作实操
【点评】
本题为小组合作的动手实践任务,既考察了对三角形稳定性原理的实际应用能力,也锻炼了设计规划、动手制作及问题验证的综合能力。通过设计、搭建、测试、交流的完整流程,能帮助学生理解拱桥承重的结构特点,提升工程实践与团队协作意识。
【难度系数】
0.6