11.1.3 三角形的稳定性
一、选择题
1.下列实际情景运用了三角形稳定性的是( )
A.人能直立在地面上 B.校门口的自动伸缩栅栏门
C.古建筑中的三角形屋架 D.三轮车能在地面上运动而不会倒
2.要使四边形木架不变形,至少要再钉几根木条( )
A. B. C. D.
3.下面设计的原理不是利用三角形稳定性的是( )
A.三角形的房架 B.自行车的三角形车架
C.斜钉一根木条的长方形窗框 D.由四边形组成的伸缩门
4.下列生产和生活:①用人字架来建筑房屋;②用窗钩来固定窗扇;③在栅栏门上斜钉着一根木条;④商店的推拉活动防盗门等.其中,用到三角形的稳定性的有( )
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
5.盖房子时,木工师傅常常先在窗框上斜钉一根木条,利用的几何原理是( )
A.三角形的稳定性 B.两点之间线段最短 C.两点确定一条直线 D.垂线段最短
6.图中的五角星是用螺栓将两端打有孔的5 根木条连接而构成的, 它的形状不稳定.如果用在图中木条交叉点打孔加装螺栓的办 法来达到使其形状稳定的目的,且所加螺栓尽可能少,那么需 要添加螺栓( )
A.1 个 B.2 个 C.3 个 D.4 个
7.如图工人师傅砌门时,常用木条EF固定长方形门框ABCD,使其不变形,这样做的根据是( )
A.两点之间线段最短 B.两点确定一条直线
C.三角形具有稳定性 D.长方形的四个角都是直角
8.下列图形中具有稳定性的是( )
A.A B.B C.C D.D
9.下列图形中不具有稳定性的是( )
A.锐角三角形 B.长方形 C.直角三角形 D.等腰三角形
10.下列选项中,有稳定性的图形是( )
A. B. C. D.
二、填空题
11.世界最长跨海大桥——港珠澳大桥,主桥为三座大跨度钢结构斜拉桥,斜拉式大桥采用三角形结构,使其不易变形,这种做法的依据是______.
12.建筑工地上吊车的横梁上有许多三角形,这是利用了________.
13.如图所示,要使一个六边形木架在同一平面内不变形,至少还要再钉上 _____根木条.
14.工人师傅在安装木制门框时,为防止变形常常像图中所示,钉上两条斜拉的木条,这样做的原理是根据三角形的________性.
15.要使五边形木架(用5根木条钉成)不变形,至少要再钉_____根木条.
三、解答题
16.要使四边形木架(用四根木条钉成)不变形,至少要再钉上几根木条?五边形木架和六边形木架呢?n边形木架呢?
17.木工师傅在做完门框后为防止变形,常像下图中所示的那样,钉上两条斜的木条,即图中的AB,CD两个木条,这是根据数学上什么原理?
18.如图,ABCD是四根木条钉成的四边形,为了使它不变形,小明加了根木条AE,小明的做法正确吗?说说你的理由.
19.如图是一个四腿木椅的侧视图,椅子已经变形,请你将椅子修复加固,并用虚线在图中标明位置.
20.如图,是一个用六根竹条连接而成的凸六边形风筝骨架,考虑到骨架的稳定性、对称性、实用性等因素,请再加三根竹条与其顶点连接,设计出两种不同的连接方案(用直尺连接).
21.如图,是一个用六根竹条连接而成的凸六边形风筝骨架,考虑到骨架的稳固性、美观性、实用性等因素,需再加竹条与其顶点连接.要求:
(1)在图(1)、(2)中分别加适当根竹条,设计出两种不同的连接方案.
(2)通过上面的设计,可以看出至少需再加 根竹条,才能保证风筝骨架稳固、美观和实用.
(3)在上面的方案设计过程中,你所应用的数学道理是.
22.小辉用7根木条钉成一个七边形的木架,他为了使该木架稳固,想在其中加上四根木条,请你在图1、2、3中画出你的三种想法,并说明加上木条后使该木架稳固所用的数学道理.
23.如图(1)扭动三角形木架, 它的形状会改变吗?
如图(2)扭动四边形木架, 它的形状会改变吗?
如图(3)斜钉一根木条的四边形木架的形状形状会改变吗?为什么?
归纳:①三角形木架的形状______,说明三角形具有______;
②四边形木架的形状______说明四边形没有______.
【参考答案】
1.C 2.C 3.D 4.C 5.A 6.A 7.C 8.A 9.B 10.B
11.三角形的稳定性.
12.三角形的稳定性
13.3
14.稳定
15.2.
16.至少要再钉上(n﹣3)根木条,使多边形变成(n﹣2)个三角形
17.三角形的稳定性
18.小明的做法正确
19.略
20.略
21.(1)略;(2)三;(3)三角形的稳定性.
22.略.
23.图(1)扭动三角形木架, 它的形状不会改变,因为三角形具有稳定性;
图(2)扭动四边形木架, 它的形状会改变,四边形不稳定;
图(3)斜钉一根木条的四边形木架的形状形状不会改变,四边形变成两个三角形,三角形具有稳定性;
归纳:①是三角形, 稳定性;②四边形, 稳定性