实践 调研桥梁建筑中的力平衡-2024-2025学年新教材八年级下册物理同步测控全优设计（沪科版2024）

物理/第七章力与运动 实践 调研桥梁建筑中的力平衡 【资料搜集】 匀速行驶时受到的摩擦阻力是车重的0.02。小 拱桥：拱桥的主要承重构件是拱形结构，其力学原理是 轿车受到的牵引力是多大？ 将桥面质量通过拱形结构传递到桥墩上。拱桥的设计 (3)在图中画出汽车匀速运动过程中水平方向受力 使得物体在桥顶运动时，所需的向心力由物体的重力 示意图。 和桥对物体支持力的合力提供，拱桥处于受压状态，能 够有效降低下侧受到的拉力影响。 301 悬索桥：悬索桥利用索塔悬挂并通过错固结与两岸缆 索为结构的称重构件，主要承重构件为悬索。悬索桥 的力学原理是通过桥塔将主缆拉起来，桥梁通过吊杆 悬挂在主缆上。悬索桥能够充分利用材料的强度，具 有自身质量轻、用料少等特点，因此跨越能力最大。 梁桥：梁桥是最简单的桥梁形式，主要由梁和墩组成。 在自重和汽车等作用下，梁桥主要受正弯矩，容易产生 下缘拉力导致混凝土开裂。为了提高跨度，可以采用 钢材代替混凝土，或者设计连续梁来卸载跨中正弯矩， 降低梁高，减轻恒载，进而增大跨度。 【拓展研究】 斜拉桥：斜拉桥通过斜拉索将桥梁拉起，其力学原理是 3.学校在科技节活动中举办了“纸桥大赛”，小明和同 让桥塔通过斜拉索将桥梁拉起。斜拉桥的跨度较大， 学们惊讶地发现，一张纸虽然轻薄，却可承受很大的 承载量大，外观美观，是现代城市中常见的桥梁形式 力，于是他们想探究一张纸能承受的压力和结构的 之一. 关系。同学们把普通的A4打印纸剪成大小相等的 【实验探究】 四部分（如图甲），分别做成单层棱数不同的正多棱 1.城市交通拥堵已经成为全球城市的一大顾疾。为了 柱进行以下探究。 解决交通堵塞问题，科研人员设计了一种机动立交 桥（如图所示）。当一辆汽车匀速通过这座桥的弧形 部分时，汽车的受力情况是( 桥板 777777171171777 动力车 A.只受到重力的作用 ☐000i100 B.一直受平衡力的作用 C.一直不受平衡力的作用 D.有些时候受平衡力作用，有些时候不受平衡力 作用 2.交通干道上有一座桥，桥梁旁竖着一块如图所示的 标志牌。 (1)如图乙，将纸张分别沿较长的边和较短的边折成 (1)请通过计算判断一辆总重为4×10N的卡车能 正三棱柱，四棱柱、六棱柱和八棱柱。 否通过这座大桥？ (2)如图丙，将棱柱放在水平桌面上，把圆形小桶轻 (2)一辆质量为2×10kg的小轿车，在水平公路上 轻放在棱柱上，静止时小桶对棱柱的压力大小 12 实践调研桥梁建筑中的力平衡。物理 (选填“大于”“等于”或“小于”)小桶受 表二： 到的重力 纸的宽度(cm 承受垫圈个数（个） (3)为了使棱柱受力均匀，放置时应将小桶的中轴线 2 6 与棱柱的中轴线 ,缓缓向小桶中加水至 3 11 棱柱变形，用电子秤测量出此时小桶和水的总质 4 18 量M。 (1)以上实验中应保持不变的条件是： 和 (4)换用不同的棱柱，重复步骤(3)，实验数据记录 等 如表。 (2)根据表一的数据，小明得出的实验结论是：纸桥 实验序号 23 4 567 8 的抗弯曲能力与纸桥的宽度 。(选填 多棱柱的高度/cm 10.55 14.85 “有关”或“无关”) 多棱柱的棱数 三 四六人三 四六八 (3)经过思考，小明认为实验过程有缺陷，一张纸的 小桶和水的质量M/g4924103中17脑8侧1472715 厚度令纸桥抗弯曲能力太差。请你帮他想一想 (5)实验中通过比较 ,来判断棱 该如何改进？ 柱能承受的最大压力。 (6)分析比较实验序号1和5、2和6、3和7、4和8四 组数据，可以初步得到：用本实验所用的纸张折 成多棱柱，棱数相同时，高度较高的能够承受的 压力较 (7)分析比较实验序号 的数据，可得出结 论：用相同的纸张折成高度相同的多棱柱，棱数 越多，能承受的压力越大。进一步推理分析可知 柱体所能承受的压力最大，如桥墩基本 上都是这样的形状。 4.(山西忻州中考)小明在研究桥的受力与哪些因素有 关，他猜想可能与桥梁的宽度有关。他分别用宽 2厘米、长18厘米，宽3厘米、长18厘米和宽4厘 米，长18厘米的三张纸模拟桥面，用小木块模拟桥 墩，用图一的方法进行实验，得到表一的数据。 (4)实验所用的材料同以上实验不变，小明将纸的形 垫圈 垫圈 状折成拱形，并用小木块抵住拱足（如图二所 纸。 纸 示)。实验改进后，得出表二的数据。根据表二 的数据，你能得出的结论是：改变纸的形状，能够 表一 增大它的 纸的宽度(cm) 承受垫图个数（个） (5)由以上对比实验可知，拱形桥与平面桥相比， 2 1 能承载更大的重量。桥的受力和桥梁 3 1 的宽度 (选填“有”或“无”)关，与它的结 4 1 构 (选填“有”或“无”)关。 131.解至件用平商 用装果越男琴 正文答案 12.有 3.相亚丰平属力 (4 实线调研桥粱建筑中的力平衡 5程有校制压力的大木相同 第七章力与运动 体素 L()F等效桂代生 实验板克 1.C 19,《1)物湖被纸下深度高度432.3发5： 第一节牛领第一定律 (20F=F+F3)1.2 2(1)不(2)2N 《1控制义量法转换售1户一wA(6)不能 篷中专 12.513.H (门)期明所示 第】课时牛顿第一定律 第2课时，压强的综合应用 复侯清单 14实较多理： 1增大压为，减小受力青飘 1,速度长饭 (把像度第的下用味国定在线的杆 小力 2推楼 用解过系位橡皮第的上窗)点。并佳在弹赛满力叶的 作购上： 玉(2)等于（司）意合5)轴和术你应质量(61大 人相定不麦 又5 P +.静止匀速直黄 (2)有一个购通过图线信雀皮的伊南，川弹黄 测力什整直向上将搜皮然的)瘤拉风A点，标记A 4()纸的长度收置坐调的位置 练基随 C214e 1.C 1.重两 点的位置此时弹簧测力的示数F,和皮的 )端所挂构马的质量阳记涤在表格中，根据F,一■ (3)可以酒多的篮在一起用 1星力510 非草出两阴O点的草力下种记录在表精中：精 ()位弯撞儒力 3】0340T 入.(1)相等摩售力(2传(3)静止创速直控站动 解？骨，用养簧酒力聚直向上轻橡皮药授控皮裤的 )镇桥有 ×100×1 4不基 4B多.非车，不雷要保势 ?缩仍炉长司A点，把卖时邻簧两力什的乐量下记不 第八常压强 长增大接触面用：减小压强增大援触面的明规程度，从 体槽能 在表导中 闻情大摩修办 ,(1度匀道直延动转 (3)特调个，外道过智线拉在博左能的)痛.用弹黄 第一节压力的作用效果 T.不变度大不爱 有A,(0匀速直线2m/年保特静止我态 修中考 (21最作，井记录相位的F,,w.F和F, 第1课到压力、压强 11-C12.D13.D (4)再改美摩皮腾的)端所挂防码的质量4次，仿膜 细识清单 ●年年17,7 14(1)准度(2)A11术板(43ND 少章（多），用带簧测力计整直序L将橡皮薪的0璃的 1单位值积1 10,解411度率时县面的且力 体最养 到不书特食置：D.E.F点，依次再世4次实有，并记 2相应台F相F 王系直作用 F=G=1,器X1G时RX10N/ke=1.8X10N. 151)电①0@(B 第2课时惯性 实验次园 点压强蓝力专0 4山减小版力2)增大 -号-Nxwn, 鱼解 0,1 每镁清单 反作同效果确大越个转槽 暮1X1甲7XirP 1,运填黛 F./N 越基随 腾，过，过有 2,期量塘大 1LA12.D13. 琴 F./N +甲，乙受力随小捏湖坐量法，转类估 14.NX1播太受力面 1.C2C、D4.运的状志提性重 F/N 6B×1y 体中考 生运动侯车国性 7解（进销新或弹月本受到的堂力 16,A 第5每 第三节 二力平衡 G-w-1.6XI0/kg-3.6X10'Ni 17,罐大增大 机光身惯性 知识清羊 2)汽车停在水平地面上时，的地面的品力等千自青的18.地大 L转止短我仪接车（养室不屋一，合用甲）) :静止 匀直线运请平 等素果 1风一相等相反月一直线 其可地面的盈最 1B14.H151D14.A 识解(1》极场P一要可得，程烟体期V一想 大小 方大不方有 -Y-2×w 峰暴随 0,47 m元5×0m, L675g 餐缓生运结尿态 线粤能 1.B 2.D 3.D 4.D 5.D 6.A 短动上身 】.等干简作 D 3.1 IB.A 组大型容车和我提汽车的质量大千不重落车，则简性也 鞋预南教S一￥-m-么x0‘m, 米和繁1向上0 ,料南者程度及有控制阿武酸的受力自和同 千青气，1文省21可。 (2)胃为人有两其脚，骨山套么博4时的南根5 发生况时大香客车和黄汽车更重在国时112， 14.解1》汽本与东的易童力 5“3×10m· 传停下来，位大型客车阳露货汽车的阳速更昼 1C作用在同体上的两个力太小相等，方向相反： GwW可2.5×10世hg+10X1r}×10N/kg= 中 银据卡“文可程，军业均体重日一F一5-1,5为 开且合用在月条直线上 L510N 21A22.C2AA 14(1)静止(2)利局个数3转清 其满求时，汽车时地需的压力 1h5×10m=750N .1)相等g)堂转一个角度(3)骨个力作用在月 第二节探究：液体压强与愿些因素有关 统老布 个物体上)卡升重力可怎赔 汽率时地香的L饭 52)乙T 中 L.25X10N 第【课时夜体压强的利学探究 第二节力的合成 16.017.51w.10 15.解11》冰壶的重为 年识清带 粒说清单 9(1)不受(2)攻13)直线请 1(1)高度差（家重力3相等越天 ,解国合力分力 组摩原力静止 Gi-na-20 N/ka-20 Ni 》米壶时染南的压力F■一0、， 1. 1.之和相问，+F之在较大的写个力F,一F 集基超 1(1)只受一个力作用的物不德保特平南态 (2)只受构十力作用们物体系一定银特平衡状态 1C上B3 1.D 物体签下平多时系一室只登个力作用 过 线(1)吾海此2》存卷候 1.等效替代作形效果阳网合力又.DAA 中号 长51.D8.目9.A S,100.70照点司上 小专题〔一)力与运动的关系 16.日TB 集蛋整 体棒健 I.A 1.A J.C 4.B 5D 6A 7.D 线.1目府程程不可以 A.C10A 受力南肌受力自肌相同时，国力脑大，区力的年11，U形管两幽流面是否出现高度系 33 34