内容正文:
22.3 实际问题与二次函数(拱桥问题)
一、单选题
1.如图,隧道的截面是抛物线,可以用y=表示,该隧道内设双行道,限高为3m,那么每条行道宽是( )
A.不大于4m B.恰好4m
C.不小于4m D.大于4m,小于8m
2.如图,某涵洞的截面是抛物线形,现测得水面宽AB=1.6m,涵洞顶点O与水面的距离CO是2m,则当水位上升1.5m时,水面的宽度为( )
A.1m B.0.8m C.0.6m D.0.4m
3.如图为某菜农搭建的一个横截面为抛物线的大棚,有关尺寸如图所示,某菜农身高1.6米,则他在不弯腰的情况下在大棚内左右活动的范围是( )
A. 米 B. 米 C.1.6米 D.0.8米
4.如图,某校的围墙由一段相同的凹曲拱组成,其拱状图形为抛物线的一部分,栅栏的跨径AB间,按相同间隔0.2米用5根立柱加固,拱高OC为0.36米,则立柱EF的长为( )
A.0.4米 B.0.16米 C.0.2米 D.0.24米
5.图(1)是一个横断面为抛物线形状的拱桥,当水面在L时,拱顶(拱桥洞的最高点)离水面2m,水面宽为4m.如果水面宽度为6m,则水面下降 ( )
A.3.5 B.3 C.2.5 D.2
6.北中环桥是省城太原的一座跨汾河大桥(如图1),它由五个高度不同,跨径也不同的抛物线型钢拱通过吊桥,拉锁与主梁相连,最高的钢拱如图2所示,此钢拱(近似看成二次函数的图象-抛物线)在同一竖直平面内,与拱脚所在的水平面相交于A,B两点,拱高为78米(即最高点O到AB的距离为78米),跨径为90米(即AB=90米),以最高点O为坐标原点,以平行于AB的直线为 轴建立平面直角坐标系,则此抛物线钢拱的函数表达式为( )
A. B.
C. D.
二、填空题
7.如图是抛物线型拱桥,当拱顶离水面2m时,水面宽4m,水面下降2m,水面宽度增加 m.
8.河北省赵县的赵州桥的桥拱是近似的抛物线,建立如图所示的平面直角坐标系,其函数表达式为y=- ,当水面离桥拱的高度DO是4m时,这时水面宽度AB为 m
9.如图,是一座古拱桥的截面图,拱桥桥洞的上沿是抛物线形状,当水面的宽度为10m时,桥洞与水面的最大距离是5m.因为上游水库泄洪,水面宽度变为6m,则水面上涨的高度为 m.
10.如图,一座抛物线型拱桥,桥下水面宽度是4m时,拱高为2m,一艘木船宽2m.要能顺利从桥下通过,船顶点与桥拱之间的间隔应不少于0.3m,那么木船的高不得超过 m.
11.如图,有一抛物线拱桥在正常水位时,水面宽度AB=20米,当水位涨3米时,水面宽度CD=10米.一艘轮船装满货物后的宽度为4米,高为3米,为保证货船能安全通过拱桥,船顶离拱桥顶部至少要留 米的距离.
三、解答题
12.建立适当的坐标系,运用函数知识解决下面的问题:
如图,是某条河上的一座抛物线形拱桥,拱桥顶部点E到桥下水面的距离EF为3米时,水面宽AB为6米,一场大雨过后,河水上涨,水面宽度变为CD,且CD=2米,此时水位上升了多少米?
13.正常水位时,抛物线拱桥下的水面宽为BC=20m,水面上升3m达到该地警戒水位DE时,桥下水面宽为10m.若以BC所在直线为x轴,BC的垂直平分线为y轴,建立如图所示的平面直角坐标系.
(1)求桥孔抛物线的函数关系式;
(2)如果水位以0.2m/h的速度持续上涨,那么达到警戒水位后,再过多长时间此桥孔将被淹没;
(3)当达到警戒水位时,一艘装有防汛器材的船,露出水面部分的宽为4m,高为0.75m,通过计算说明该船能否顺利通过此拱桥?
14.如图①是一条抛物线形状的拱桥,水面宽AB为6米,拱顶C离水面的距离为4米.
(1)建立恰当的坐标系,并求出抛物线的解析式;
(2)一艘货船的截面如图②所示,它是由一个正方形MNEF和一个梯形KLGH组成的轴对称图形,货船的宽度KH为5米,货物高度MN为3米.若船弦离水面的安全距离为0.25米,请问货船能否安全通过桥洞?说明理由.
15.如图,隧道的截面由抛物线DEC和矩形ABCD构成,矩形的长AB为4m,宽BC为3m,以DC所在的直线为x轴,线段CD的中垂线为y轴,建立平面直角坐标系。y轴是抛物线的对称轴,最高点E到地面距离为4米.
(1)求出抛物线的解析式.
(2)在距离地面米高处,隧道的宽度是多少?
(3)如果该隧道内设单行道(只能朝一个方向行驶),现有一辆货运卡车高3.6米,宽2.4米,这辆货运卡车能否通过该隧道?通过计算说明你的结论.
16. 图①中是一座钢管混凝土系杆拱桥,桥的拱肋ACB可视为抛物线的一部分(如图②),桥面(视为水平的)与拱肋用垂直于桥面的系杆连接,测得拱肋
的跨度AB为200米,与AB中点O相距20