跨学科实践 桥
1．[2023春·新会区期末]悬索桥的结构大大增加了桥的( )
A．美观度 B．跨越能力 C．承载能力 D．耐用性
2．[2023·淮北期中]如图所示是单塔双索面斜拉桥，索塔两侧对称的拉索承受了桥梁的重力．以索塔与桥面的交点为支点，一辆载重汽车从桥面索塔处按设计时速匀速驶向桥的右端，在这个过程中，右侧拉索的拉力大小将( )
第2题图
A．一直增大 B．一直减小
C．保持不变 D．先增大后减小
3．2023年5月30日，我国最大跨度多功能斜拉桥广州南沙红莲大桥建成通车，粤港澳大湾区再添交通大动脉．如图甲所示为该大桥，主桥采用双塔双索面斜拉桥形式，可逐步抽象成图乙、丙、丁所示的模型．它用到了 (填“杠杆”或“斜面”)知识．为减小钢索承受的拉力，可以适当 (填“增加”或“减小”)桥塔的高度．
第3题图
4．桥梁研究．
第4题图
(1)让钢缆下垂多一些和钢缆拉平直一些相比，钢缆下垂多一些，钢缆需要承受的拉力会 ．
A．小 B．一样 C．大一些
(2)观察这座钢索桥，它采用的是
(填“悬索桥”或“斜拉桥”)结构．这种结构的好处是 ．
(3)这座桥还采用的结构有 、 ．这样做的好处是 ．
5．物理学在桥梁建筑技术方面有很多应用，如图甲所示为宜兴首座钢结构斜拉桥荆邑大桥，桥梁全长544.5米，两个巨大的弧形拱塔，有十八层楼那么高．“桥塔为什么要造这么高？”小华对此进行了研究：他将大桥的结构进行简化，抽象成如图乙所示的模型．小华通过比较发现：适当增加桥塔的高度，可 (填“增大”或“减小”)斜拉索拉力的力臂，从而 (填“增大”或“减小”)斜拉索的拉力，在桥面上行驶的汽车，位置越靠近桥塔，钢索受到的拉力越 (填“大”或“小”)．
近年来，多起高架桥侧翻事故引起了人们对如图丙所示的独柱高架桥安全性的思考．独柱式高架桥分如图丁a所示单支座式和图丁b所示双支座式，从桥梁的稳定性角度考虑，建造桥梁时应选择的支撑方式为 (填“单”或“双”)支座式．当重载卡车在双支座式高架桥最右侧行驶时桥面侧翻，支点是 (填“左”或“右”)支座．如果在两个支座中间再增加一个支座如图丁c所示，桥面侧翻危害的风险将 (填“减小”“增大”或“不变”)．
第5题图
6．[2023·合肥模拟]桥梁，是一个国家科技水平和综合国力的重要体现，不论是桥梁数量，还是桥梁技术，中国桥梁的“金宇招牌”早已享誉世界．如图甲所示是斜拉桥的结构模型简图，请回答下列问题．
(1)如图乙所示，作用在拉索上的动力为F1，B点是桥面的重心位置，请你在图乙中画出动力臂l1和桥面的重力示意图．
(2)在需要与可能的前提下，可适当增加桥塔的高度，当桥塔高度增高，斜拉索的拉力会 (填“增大”或“减小”)．
第6题图
7．[2024·界首期末]如图1甲为某大桥的实景图，其主通航孔桥采用双塔双索面斜拉桥，可逐步简化成图乙、图丙、图丁所示的模型．小华在实践活动课中制作了斜拉索大桥模型如图2所示，用长50 cm、重10 N的质地均匀分布的木条OA做桥面，立柱GH做桥塔．OA可绕O点转动，A端用细线与GH上的B点相连．求：
第7题图
(1)保持桥面水平，细线对OA的拉力F大小；
(2)将细线一端的固定点由B点改至C点，分析拉力F的大小变化情况，并说明大桥建造很高桥塔的好处．跨学科实践 桥
1．[2023春·新会区期末]悬索桥的结构大大增加了桥的( B )
A．美观度 B．跨越能力 C．承载能力 D．耐用性
2．[2023·淮北期中]如图所示是单塔双索面斜拉桥，索塔两侧对称的拉索承受了桥梁的重力．以索塔与桥面的交点为支点，一辆载重汽车从桥面索塔处按设计时速匀速驶向桥的右端，在这个过程中，右侧拉索的拉力大小将( A )
第2题图
A．一直增大 B．一直减小
C．保持不变 D．先增大后减小
解析：以索塔与桥面的交点为支点，右侧拉索的拉力为动力，汽车对桥的压力为阻力，一辆载重汽车从桥面索塔处按设计时速匀速驶向桥的右端，阻力臂逐渐变大，在阻力和动力臂不变时，根据杠杆的平衡条件知右侧拉索拉力大小一直变大．故选：A.
3．2023年5月30日，我国最大跨度多功能斜拉桥广州南沙红莲大桥建成通车，粤港澳大湾区再添交通大动脉．如图甲所示为该大桥，主桥采用双塔双索面斜拉桥形式，可逐步抽象成图乙、丙、丁所示的模型．它用到了杠杆(填“杠杆”或“斜面”)知识．为减小钢索承受的拉力，可以适当增加(填“增加”或“减小”)桥塔的高度．
第3题图
4．桥梁研究．
第4题图
(1)让钢缆下垂多一些和钢缆拉平直一些相比，钢缆下垂多一些，钢缆需要承受的拉力会A．
A．小 B．一样 C．大一些
(2)观察这座钢索桥，它采用的是悬索桥
(填“悬索桥”或“斜拉桥”)结构．这种结构的好处是桥的跨度大、承重能力强．
(3)这座桥还采用的结构有框架结构、拱形结构．这样做的好处是使桥的承重能力更大．
5．物理学在桥梁建筑技术方面有很多应用，如图甲所示为宜兴首座钢结构斜拉桥荆邑大桥，桥梁全长544.5米，两个巨大的弧形拱塔，有十八层楼那么高．“桥塔为什么要造这么高？”小华对此进行了研究：他将大桥的结构进行简化，抽象成如图乙所示的模型．小华通过比较发现：适当增加桥塔的高度，可增大(填“增大”或“减小”)斜拉索拉力的力臂，从而减小(填“增大”或“减小”)斜拉索的拉力，在桥面上行驶的汽车，位置越靠近桥塔，钢索受到的拉力越小(填“大”或“小”)．
近年来，多起高架桥侧翻事故引起了人们对如图丙所示的独柱高架桥安全性的思考．独柱式高架桥分如图丁a所示单支座式和图丁b所示双支座式，从桥梁的稳定性角度考虑，建造桥梁时应选择的支撑方式为双(填“单”或“双”)支座式．当重载卡车在双支座式高架桥最右侧行驶时桥面侧翻，支点是右(填“左”或“右”)支座．如果在两个支座中间再增加一个支座如图丁c所示，桥面侧翻危害的风险将不变(填“减小”“增大”或“不变”)．
第5题图
6．[2023·合肥模拟]桥梁，是一个国家科技水平和综合国力的重要体现，不论是桥梁数量，还是桥梁技术，中国桥梁的“金宇招牌”早已享誉世界．如图甲所示是斜拉桥的结构模型简图，请回答下列问题．
(1)如图乙所示，作用在拉索上的动力为F1，B点是桥面的重心位置，请你在图乙中画出动力臂l1和桥面的重力示意图．
(2)在需要与可能的前提下，可适当增加桥塔的高度，当桥塔高度增高，斜拉索的拉力会减小(填“增大”或“减小”)．
第6题图
答案：如图所示：
第6题图
7．[2024·界首期末]如图1甲为某大桥的实景图，其主通航孔桥采用双塔双索面斜拉桥，可逐步简化成图乙、图丙、图丁所示的模型．小华在实践活动课中制作了斜拉索大桥模型如图2所示，用长50 cm、重10 N的质地均匀分布的木条OA做桥面，立柱GH做桥塔．OA可绕O点转动，A端用细线与GH上的B点相连．求：
第7题图
(1)保持桥面水平，细线对OA的拉力F大小；
(2)将细线一端的固定点由B点改至C点，分析拉力F的大小变化情况，并说明大桥建造很高桥塔的好处．
解：(1)如图所示：
第7题图
在Rt△AOB中，∠A＝30°，则
l＝OA＝×50 cm＝25 cm＝0.25 m，
根据杠杆的平衡条件，则有Fl＝G×OA，
F＝＝＝10 N；
(2)将细线一端的固定点由B点改至C点，动力臂增大，阻力臂和阻力不变，根据杠杆平衡条件可知，动力减小．
若增加桥塔的高度，增加了支点O到钢索的垂直距离，即增大了动力臂，由杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2得，钢索的拉力F1＝，所以在阻力和阻力臂不变的情况下，动力臂越大，动力越小，即桥对钢索的拉力就越小.
