跨学科实践：桥梁调查与模型制作【两大题型】-【跨学科实践】2024-2025学年八年级物理下学期项目化专项训练

跨学科实践：桥梁调查与模型制作【两大题型】 【考点一 桥梁的历史】 🌉 一、古代桥梁的起源与技术奠基（公元前6000年–18世纪） 1. 原始桥型与材料突破 · 梁桥：模仿倒伏树木的独木桥（中国原始社会）4，演变为木梁桥（西周渭水桥）和石梁桥（秦汉时期）。 · 浮桥：周文王在渭河架设帝王专用浮桥（《诗经》记载），东汉（公元35年）出现长江首座浮桥。 · 索桥：公元前3世纪中国首创竹索桥（成都），后发展出铁索桥（1706年泸定桥，跨100米）。 · 拱桥：东汉中期中国诞生石拱桥（洛阳旅人桥，282年）1，罗马帝国则建造半圆石拱桥（如西班牙阿尔坎塔拉桥，98年）。 2. 中国拱桥的巅峰贡献 · 赵州桥（605年）：李春设计的敞肩式石拱桥（净跨37米），首创减重、排洪、美观结合的腹拱结构，比欧洲早1200年。 · 虹桥（北宋）：叠梁式木拱结构（《清明上河图》原型），无钉榫捆扎技术影响日本锦带桥（1673年）。 🏯 二、中国桥梁的辉煌成就（唐宋时期） 此阶段中国技术领先全球，四大桥型成熟并创新： · 筏形基础与生物固基：宋代泉州洛阳桥（1059年）抛石筑堤，牡蛎胶结桥基，跨海800米。 · 巨型石梁桥：南宋漳州虎渡桥条石单重200吨，利用潮汐浮运安装。 · 开合式桥梁：潮州广济桥结合梁桥与浮桥，适应航运与防洪。 表：中国四大古桥技术代表 桥名 类型 建造时间 技术特点 历史意义 赵州桥 石拱桥 隋代（605年） 敞肩拱、空腹结构 世界现存最早敞肩拱桥 泉州洛阳桥 石梁桥 北宋（1059年） 筏形基础、牡蛎固基 首座跨海梁桥 潮州广济桥 开合式桥 南宋 浮梁结合、可开合 世界最早启闭式桥梁 泸定铁索桥 索桥 清（1706年） 13根铁链锚固 红军长征历史地标 🚂 三、工业革命与现代桥梁的兴起（19世纪–20世纪中叶） 1. 材料与结构革命 · 铁与钢的应用：英国1779年建成世界首座铸铁拱桥（科尔布鲁克代尔桥）2；1850年不列颠箱管桥（锻铁箱梁）奠定实腹梁理论。 · 铁路桥梁需求：美国豪氏桁架（1840年）解决大跨木结构问题，后演变为钢桁架。 · 深水基础突破：1851年气压沉箱技术（英国罗切斯特桥）实现深水施工。 2. 中国近代桥梁的困境与探索 · 清末黄河铁桥（1909年）依赖德国钢材与技术。 · 钱塘江大桥（1937年）：茅以升自主设计，抗战中建成即炸毁，象征民族自强。 🌉 四、中国现代桥梁的复兴与创新（1950年代至今） 1. 学习与自立阶段（1950s–1970s） · 武汉长江大桥（1957年）：苏联援建，首创深水管柱基础，联通京广铁路。 · 南京长江大桥（1969年）：完全自主设计，国产钢材，9孔160米连续钢桁梁。 · 双曲拱桥（1960s）：无锡农民发明，适应农村轻载需求但耐久性不足。 2. 技术爆发与全球领先（1980s–今） · 斜拉桥：1975年四川云阳首试（75.8米）→2024年苏通大桥（1088米，世界第一）。利用直接锚固在桥塔上的斜拉索来多点弹性支承桥面梁。 · 拱桥复兴：万县长江大桥（1997年，420米混凝土拱）→上海卢浦大桥（2003年，550米钢拱）。 · 悬索桥：汕头海湾桥（1995年）→西陵大桥（1996年，900米）→香港青马大桥（1997年，1377米）。 · 超级工程：杭州湾跨海大桥（36公里）、四渡河特大桥（世界最高桥，560米）。 🌊 五、当代桥梁工程的巅峰与挑战 · 跨海集群工程：港珠澳大桥（2018年）集成岛隧桥技术，抗风抗震标准全球最高6。 · 智能与可持续：BIM建模、碳纤维拉索、自感知监测系统逐步应用。 · 中国纪录：梁桥（330米）、拱桥（550米）、斜拉桥（1088米）跨径均居世界第一6。 💎 结语：文明与技术的共舞 桥梁史是材料、力学、美学的三重变奏：从赵州石的千年弧线到苏通钢索的千米飞越，人类以桥跨越天堑，亦借桥铭刻时代。中国从“拱桥王国”的古代荣光，到现代斜拉桥、悬索桥的全面领先，印证了“盛世造桥”的历史规律——经济勃兴、技术自主与工程雄心的交汇，终将托起跨越之梦🌁。 【考点二 设计与模型制作】 设计一座桥梁，需要综合考虑下列因素：①桥面和桥下水面的通行能力；②承重能力和耐用性；③施工难度和技术水平；④抗震性，能抵御大风和水流冲击；⑤环境保护和体现当地文化；⑥防止热胀冷缩对桥面和桥梁结构的破坏；⑦桥面铺设材料的耐高低温和防滑性能；⑧审美设计和照明；⑨控制成本，节省材料；等等。这些因素中，还要考虑哪些是主要因素，哪些是次要因素。 【题型一 桥梁的历史】 1．对我国桥梁建设做出重大贡献的科学家是（　　） A．钱学森 B．袁隆平 C．茅以升 D．邓稼先 【答案】C 【详解】茅以升是我国著名的桥梁专家，他主持修建了中国人自己设计并建造的第一座现代化大型桥梁 —— 钱塘江大桥，为我国桥梁建设事业做出了卓越的贡献。他还参与了武汉长江大桥等众多重要桥梁工程的建设，在桥梁设计、施工和科研等方面有着深厚的造诣和丰富的经验，培养了大批桥梁工程专业人才，推动了中国桥梁建设技术的不断发展和进步。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 2．桥梁是跨越障碍物的承重构造物，按不同的依据，可以有多种分类方法。若依据桥梁的结构与受力来分，可以分为 、 、 、 等最基本的类型。 【答案】 梁式桥 拱式桥 刚架桥 悬索桥/斜拉桥 【详解】[1][2][3][4]桥梁按结构及受力特点分类，主要依据其承重结构和传力方式。常见的分类如下：1、梁式桥，以梁作为主要承重构件，承受弯矩和剪力，支座提供垂直反力；2、拱式桥，通过拱形结构将荷载转化为轴向压力，传递至拱脚处的水平推力和垂直反力。3、悬索桥，由主缆、吊索和桥塔组成，主缆受拉力，桥塔受压，桥面荷载通过吊索传递至主缆；4、斜拉桥，通过斜拉索将桥面荷载传递至桥塔，桥塔受压，拉索受拉，主梁受弯压组合作用；5、刚架桥是一种介于梁与拱之间的一种结构体系，它是由受弯的上部梁（或板）结构与承压的下部柱（或墩）整体结合在一起的结构。由于梁和柱的刚性连接，梁因柱的抗弯刚度而得到卸荷作用，整个体系是压弯结构，也是有推力的结构，这五类桥梁的受力特点与结构形式差异显著，是桥梁工程中最基本的结构类型。 3．如图所示的苏通长江大桥是一座著名的斜拉桥，其建设过程创造了多项当时的世界之最。斜拉桥主要由 、 与 等组成。 【答案】 主梁 索塔 斜拉索 【详解】[1][2][3]苏通长江大桥是我国著名的斜拉桥之一，位于江苏省南通市和苏州市之间，是世界上主跨最长的斜拉桥之一，斜拉桥主要由主梁、索塔、斜拉索等组成。 【题型二 设计与模型制作】 4．不同的几何图形结构承重能力是不同的。在钢结构桁架拱桥的设计中，要想实现以相对较轻的自重承受更大的压力，应采用下列图形结构中的（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】三角形具有很好的结构稳定性。三角形是现代桥梁的基本结构元素，它有相对较轻的自重且能承受更大的压力和拉力。因此，在设计上常常利用三角形结构来加固桥梁，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5．在进行桥梁设计时，下列选项中不是桥型选择的主要考虑因素的是（　　） A．地形地貌 B．交通流量 C．设计师个人偏好 D．地质条件 【答案】C 【详解】在进行桥梁设计时，需要考虑到当地的地形地貌、地质条件，以及交通流量，而设计师个人偏好不应作为桥梁设计的主要考虑因素。 故选C。 6．如图所示，小明在对我国现代桥梁构造进行调查时发现，桥梁都设计有合理的排水坡度，以防止桥面积水，影响行车安全。下列对这一设计及作用描述不正确的是（　　） A．雨天时，雨水从排水通道向下流动的速度越来越快，是因为雨水所受重力大于其所受阻力 B．同一辆汽车先后通过湿滑桥面和干燥桥面，通过干燥桥面时的惯性大 C．路面上有积水时，高速行驶的车辆从刹车到停止，通过的距离比通过干燥路面时的距离长 D．汽车缓慢匀速通过平直的湿滑桥面时（不计空气阻力），汽车的牵引力与汽车受到的阻力相互平衡 【答案】B 【详解】A．雨水从排水通道向下流动时，雨水所受重力大于其所受阻力，雨水所受合力向下，故雨水向下流动的速度越来越快，故A正确，不符合题意； B．惯性的大小只与物体的质量有关，同一辆汽车其质量相同，故惯性的大小相同，故B错误，符合题意； C．路面上有积水时，接触面较光滑，摩擦力较小，故刹车时通过的距离比通过干燥路面时的距离长，故C正确，不符合题意； D．汽车缓慢匀速通过平直的湿滑桥面时（不计空气阻力），汽车处于平衡状态，故牵引力与汽车受到的阻力是一对平衡力，故D正确，不符合题意。 故选B。 7．如图所示的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，右侧拉索的拉力大小将（　　） A．一直增大 B．一直减小 C．保持不变 D．先增大后减小 【答案】A 【详解】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增大。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 8．港珠澳大桥的设计采用的是斜拉索式，如图甲所示为斜拉大桥效果图，其主通航孔桥采用双塔双索面斜拉桥，如图乙、丙所示，最后抽象成图丁所示的模型。 （1）从图丁的模型可以看出它主要用到了哪种机械 （选填“杠杆”、“斜面”“滑轮”）。其中F1代表桥自重和过往车辆产生的对桥的作用力，为了减小钢索F2承受的拉力，在允许的前提下，可以适当 （选填“增加”或“减小”）桥塔的高度； （2）在大桥的两侧都有引桥，其简化模型如图戊所示，一般引桥设计都很长，是为了 （选填“省力”或“省功”）。 【答案】 杠杆 增加 省力 【详解】（1）[1]图丁所示的模型，可以认为是一个在力的作用下能绕O点转动的硬棒，即杠杆的模型，所以用到了杠杆的知识。 [2]根据杠杆的平衡条件可知，桥自重和过往车辆产生的对桥的作用力F1大小不变、F1到O点的距离l1不变时，为了减小钢索F2承受的拉力，需要增大F2到O点的距离l2，根据力臂的定义可知，可以适当增加桥塔的高度。 （2）[3]由图戊可知，该模型利用了斜面原理。主桥的高度一定的情况下，引桥越长，越省力，机械省力一定费距离，省距离一定费力，任何机械都不能省功。 9．图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，可逐步抽象成图乙、图丙、图丁所示的模型。该桥全长36km。 （1）一辆汽车以的速度匀速行驶，通过大桥需要多长时间？ （2）如图丁，为桥重和车辆对桥的压力，为钢索的拉力，O为支点，请在图丁中画出、力臂； （3）如果桥塔高度降低，此钢索的拉力如何改变？写出判断依据。    【答案】（1）0.6h；（2）见解析；（3）增大，因为F2的力臂L2减小，F1及其力臂L1不变，根据杠杆的平衡条件，拉力F2增大 【详解】解：（1）由题意知，根据可得，通过大桥需要时间为 （2）过支点O作垂直于F1、F2作用线的垂线段（即力臂L1、L2），如图所示：    （3）由图知如果桥塔高度降低，则F2的力臂L2减小，因为F1、L1不变，根据杠杆平衡的条件：F1L1=F2L2可得，L2减小，F2增大。 答：（1）一辆汽车以设计速度行驶通过大桥需要0.6h； （2）如图见解答； （3）增大，因为F2的力臂L2减小，F1及其力臂L1不变，根据杠杆的平衡条件，拉力F2增大。 10．图甲所示为潜江汉江大桥，大桥于2022年底通车以来，“天”“潜”变通途。通车后，可极大方便武汉都市圈潜江市、天门市汉江两岸人民群众出行，有力推动潜江市、天门市、仙桃市及江汉油田地区人员的流动和产业融合，推动地区经济社会高质量发展。潜江汉江大桥全长2.46千米，其主桥为矮塔斜拉桥，采用设计时速为80km/h、双向四车道一级标准建设。已知一辆质量为1.5t的汽车，按72km/h匀速通过大桥，受到的阻力为总重的0.08倍。根据以上信息，解决下列问题。（g取10N/kg） （1）小潜同学对汉江大桥结构进行简化，抽象成图乙所示的杠杆模型，通过发现，斜拉桥设计是通过 （选填“增加”或“降低”）桥塔高度的方法来增大拉索拉力的力臂，从而减小拉索的拉力； （2）汽车以72km/h的速度匀速行驶，通过大桥需要多少秒时间？( ) （3）汽车通过大桥牵引力所做的功；( ) （4）汽车通过大桥牵引力所做功的功率是多少？( )    【答案】 增加 123s 【详解】解：（1）因桥的长度不变，由乙图知道，当桥塔越高时，从O到拉索的垂线越大，即拉力的力臂越大，而桥的重力与其力臂的乘积是不变的，由杠杆平衡条件知道，拉索产生的力和力臂的乘积一定，则拉力的力臂增大时，拉索的拉力会减小，即：斜拉桥设计是通过增加桥塔高度的方法来增大拉索拉力的力臂，从而减小拉索的拉力。 （2）通过大桥需要的时间 （3）汽车匀速运动，牵引力和阻力是平衡力，牵引力 F=f=0.08G=0.08mg=0.08×1.5×103kg×10N/kg=1200N 汽车通过大桥牵引力所做的功 W=Fs=1200N×2.46×103m=2.952×106J （4）汽车通过大桥牵引力所做功的功率是 答：（1）斜拉桥设计是通过增加桥塔高度的方法来增大拉索拉力的力臂，从而减小拉索的拉力； （2）汽车以72km/h的速度匀速行驶，通过大桥需要123秒； （3）汽车通过大桥牵引力所做的功是2.952×106J； （4）汽车通过大桥牵引力所做功的功率是2.4×104W 11．郑北大桥是跨越素有“铁路心脏”之称郑州北站的控制性工程，它为独塔双索面钢筋混凝土结合梁斜拉桥，主塔高度达到150m。设计车速为60km/h，如图甲所示，由图乙可以看出它用到了 （选填“杠杆”或“斜面”）的物理知识为了减小钢索承受的拉力，F2（图丙、丁）在安全和可能的前提下，桥塔的高度如何调整？ ，请说出理由 。 【答案】 杠杆 可以适当增加桥塔的高度 见详解 【详解】[1]图甲可以看做是一个在力的作用下静止在水平位置的硬棒，结合杠杆的定义，即可知道它就是杠杆的模型，所以用到了杠杆的知识。 [2][3]由图丙、丁可知，若增加塔桥的高度，增加了支点到钢索的垂直距离，即增大了动力臂，根据公式F1L1＝F2L2得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。 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 跨学科实践：桥梁调查与模型制作【两大题型】 【考点一 桥梁的历史】 🌉 一、古代桥梁的起源与技术奠基（公元前6000年–18世纪） 1. 原始桥型与材料突破 · 梁桥：模仿倒伏树木的独木桥（中国原始社会）4，演变为木梁桥（西周渭水桥）和石梁桥（秦汉时期）。 · 浮桥：周文王在渭河架设帝王专用浮桥（《诗经》记载），东汉（公元35年）出现长江首座浮桥。 · 索桥：公元前3世纪中国首创竹索桥（成都），后发展出铁索桥（1706年泸定桥，跨100米）。 · 拱桥：东汉中期中国诞生石拱桥（洛阳旅人桥，282年）1，罗马帝国则建造半圆石拱桥（如西班牙阿尔坎塔拉桥，98年）。 2. 中国拱桥的巅峰贡献 · 赵州桥（605年）：李春设计的敞肩式石拱桥（净跨37米），首创减重、排洪、美观结合的腹拱结构，比欧洲早1200年。 · 虹桥（北宋）：叠梁式木拱结构（《清明上河图》原型），无钉榫捆扎技术影响日本锦带桥（1673年）。 🏯 二、中国桥梁的辉煌成就（唐宋时期） 此阶段中国技术领先全球，四大桥型成熟并创新： · 筏形基础与生物固基：宋代泉州洛阳桥（1059年）抛石筑堤，牡蛎胶结桥基，跨海800米。 · 巨型石梁桥：南宋漳州虎渡桥条石单重200吨，利用潮汐浮运安装。 · 开合式桥梁：潮州广济桥结合梁桥与浮桥，适应航运与防洪。 表：中国四大古桥技术代表 桥名 类型 建造时间 技术特点 历史意义 赵州桥 石拱桥 隋代（605年） 敞肩拱、空腹结构 世界现存最早敞肩拱桥 泉州洛阳桥 石梁桥 北宋（1059年） 筏形基础、牡蛎固基 首座跨海梁桥 潮州广济桥 开合式桥 南宋 浮梁结合、可开合 世界最早启闭式桥梁 泸定铁索桥 索桥 清（1706年） 13根铁链锚固 红军长征历史地标 🚂 三、工业革命与现代桥梁的兴起（19世纪–20世纪中叶） 1. 材料与结构革命 · 铁与钢的应用：英国1779年建成世界首座铸铁拱桥（科尔布鲁克代尔桥）2；1850年不列颠箱管桥（锻铁箱梁）奠定实腹梁理论。 · 铁路桥梁需求：美国豪氏桁架（1840年）解决大跨木结构问题，后演变为钢桁架。 · 深水基础突破：1851年气压沉箱技术（英国罗切斯特桥）实现深水施工。 2. 中国近代桥梁的困境与探索 · 清末黄河铁桥（1909年）依赖德国钢材与技术。 · 钱塘江大桥（1937年）：茅以升自主设计，抗战中建成即炸毁，象征民族自强。 🌉 四、中国现代桥梁的复兴与创新（1950年代至今） 1. 学习与自立阶段（1950s–1970s） · 武汉长江大桥（1957年）：苏联援建，首创深水管柱基础，联通京广铁路。 · 南京长江大桥（1969年）：完全自主设计，国产钢材，9孔160米连续钢桁梁。 · 双曲拱桥（1960s）：无锡农民发明，适应农村轻载需求但耐久性不足。 2. 技术爆发与全球领先（1980s–今） · 斜拉桥：1975年四川云阳首试（75.8米）→2024年苏通大桥（1088米，世界第一）。利用直接锚固在桥塔上的斜拉索来多点弹性支承桥面梁。 · 拱桥复兴：万县长江大桥（1997年，420米混凝土拱）→上海卢浦大桥（2003年，550米钢拱）。 · 悬索桥：汕头海湾桥（1995年）→西陵大桥（1996年，900米）→香港青马大桥（1997年，1377米）。 · 超级工程：杭州湾跨海大桥（36公里）、四渡河特大桥（世界最高桥，560米）。 🌊 五、当代桥梁工程的巅峰与挑战 · 跨海集群工程：港珠澳大桥（2018年）集成岛隧桥技术，抗风抗震标准全球最高6。 · 智能与可持续：BIM建模、碳纤维拉索、自感知监测系统逐步应用。 · 中国纪录：梁桥（330米）、拱桥（550米）、斜拉桥（1088米）跨径均居世界第一6。 💎 结语：文明与技术的共舞 桥梁史是材料、力学、美学的三重变奏：从赵州石的千年弧线到苏通钢索的千米飞越，人类以桥跨越天堑，亦借桥铭刻时代。中国从“拱桥王国”的古代荣光，到现代斜拉桥、悬索桥的全面领先，印证了“盛世造桥”的历史规律——经济勃兴、技术自主与工程雄心的交汇，终将托起跨越之梦🌁。 【考点二 设计与模型制作】 设计一座桥梁，需要综合考虑下列因素：①桥面和桥下水面的通行能力；②承重能力和耐用性；③施工难度和技术水平；④抗震性，能抵御大风和水流冲击；⑤环境保护和体现当地文化；⑥防止热胀冷缩对桥面和桥梁结构的破坏；⑦桥面铺设材料的耐高低温和防滑性能；⑧审美设计和照明；⑨控制成本，节省材料；等等。这些因素中，还要考虑哪些是主要因素，哪些是次要因素。 【题型一 桥梁的历史】 1．对我国桥梁建设做出重大贡献的科学家是（　　） A．钱学森 B．袁隆平 C．茅以升 D．邓稼先 2．桥梁是跨越障碍物的承重构造物，按不同的依据，可以有多种分类方法。若依据桥梁的结构与受力来分，可以分为 、 、 、 等最基本的类型。 3．如图所示的苏通长江大桥是一座著名的斜拉桥，其建设过程创造了多项当时的世界之最。斜拉桥主要由 、 与 等组成。 【题型二 设计与模型制作】 4．不同的几何图形结构承重能力是不同的。在钢结构桁架拱桥的设计中，要想实现以相对较轻的自重承受更大的压力，应采用下列图形结构中的（　　） A． B． C． D． 5．在进行桥梁设计时，下列选项中不是桥型选择的主要考虑因素的是（　　） A．地形地貌 B．交通流量 C．设计师个人偏好 D．地质条件 6．如图所示，小明在对我国现代桥梁构造进行调查时发现，桥梁都设计有合理的排水坡度，以防止桥面积水，影响行车安全。下列对这一设计及作用描述不正确的是（　　） A．雨天时，雨水从排水通道向下流动的速度越来越快，是因为雨水所受重力大于其所受阻力 B．同一辆汽车先后通过湿滑桥面和干燥桥面，通过干燥桥面时的惯性大 C．路面上有积水时，高速行驶的车辆从刹车到停止，通过的距离比通过干燥路面时的距离长 D．汽车缓慢匀速通过平直的湿滑桥面时（不计空气阻力），汽车的牵引力与汽车受到的阻力相互平衡 7．如图所示的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，右侧拉索的拉力大小将（　　） A．一直增大 B．一直减小 C．保持不变 D．先增大后减小 8．港珠澳大桥的设计采用的是斜拉索式，如图甲所示为斜拉大桥效果图，其主通航孔桥采用双塔双索面斜拉桥，如图乙、丙所示，最后抽象成图丁所示的模型。 （1）从图丁的模型可以看出它主要用到了哪种机械 （选填“杠杆”、“斜面”“滑轮”）。其中F1代表桥自重和过往车辆产生的对桥的作用力，为了减小钢索F2承受的拉力，在允许的前提下，可以适当 （选填“增加”或“减小”）桥塔的高度； （2）在大桥的两侧都有引桥，其简化模型如图戊所示，一般引桥设计都很长，是为了 （选填“省力”或“省功”）。 9．图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，可逐步抽象成图乙、图丙、图丁所示的模型。该桥全长36km。 （1）一辆汽车以的速度匀速行驶，通过大桥需要多长时间？ （2）如图丁，为桥重和车辆对桥的压力，为钢索的拉力，O为支点，请在图丁中画出、力臂； （3）如果桥塔高度降低，此钢索的拉力如何改变？写出判断依据。    10．图甲所示为潜江汉江大桥，大桥于2022年底通车以来，“天”“潜”变通途。通车后，可极大方便武汉都市圈潜江市、天门市汉江两岸人民群众出行，有力推动潜江市、天门市、仙桃市及江汉油田地区人员的流动和产业融合，推动地区经济社会高质量发展。潜江汉江大桥全长2.46千米，其主桥为矮塔斜拉桥，采用设计时速为80km/h、双向四车道一级标准建设。已知一辆质量为1.5t的汽车，按72km/h匀速通过大桥，受到的阻力为总重的0.08倍。根据以上信息，解决下列问题。（g取10N/kg） （1）小潜同学对汉江大桥结构进行简化，抽象成图乙所示的杠杆模型，通过发现，斜拉桥设计是通过 （选填“增加”或“降低”）桥塔高度的方法来增大拉索拉力的力臂，从而减小拉索的拉力； （2）汽车以72km/h的速度匀速行驶，通过大桥需要多少秒时间？( ) （3）汽车通过大桥牵引力所做的功；( ) （4）汽车通过大桥牵引力所做功的功率是多少？( )    11．郑北大桥是跨越素有“铁路心脏”之称郑州北站的控制性工程，它为独塔双索面钢筋混凝土结合梁斜拉桥，主塔高度达到150m。设计车速为60km/h，如图甲所示，由图乙可以看出它用到了 （选填“杠杆”或“斜面”）的物理知识为了减小钢索承受的拉力，F2（图丙、丁）在安全和可能的前提下，桥塔的高度如何调整？ ，请说出理由 。 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$