第一单元 身边的桥梁（期中专项训练）五年级科学下学期（粤教粤科版）

第一单元 身边的桥梁（期中专项训练） 参考答案（含解析） 1． 宽度 厚度 详解：我们可以改变材料的形状、增加厚度或宽度能显著提高材料的抗弯曲能力。把薄板形材料弯折成“V”“L”“U”“T”或“工”字等形状，实际上都是减少了材料的宽度而增加了材料的厚度。增加了厚度，就大大增强了材料的抗弯曲能力。 2． 向下 向外 详解：拱形的结构特点决定了其压力传递方式：当拱形受到压力时，会将压力分解为向下和向外的力，传递给相邻的部分。这种传递方式能分散压力，让拱形承受更大的重量。 3． 桥 岛 隧 详解：港珠澳大桥全长55千米，它是集桥、岛、隧为一体的世界最长的跨海大桥，由海中部分主体工程、两个口岸人工岛、三条连接线组成。 4． 斜拉桥 斜拉索 详解：斜拉桥的显著特征是桥面通过许多倾斜的钢索（斜拉索）直接拉在桥塔上，这些斜拉索像琴弦一样从桥塔向两侧延伸，将桥面的重量和荷载传递到桥塔，再由桥塔传递至基础。与悬索桥通过主缆和吊索承重的结构不同，斜拉桥的受力更直接，斜拉索的分布和角度是其核心设计特点。 5． 框架 三角形 详解：框架结构是指由梁和柱连接而成，构成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗使用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。题中采用了框架结构。三角形具有稳定性，有着稳固、坚固、耐压的特点，结构中增加三角形使它具有更强的稳定性。 6．桥梁 详解：今天，我国在桥梁建造领域已创造了一个又一个的世界纪录。2018年10月正式通车的港珠澳大桥，由桥梁、人工岛、海底隧道等部分组成。港珠澳大桥飞跨伶仃洋，连接着我国经济最发达的地区和人口最密集的地区，大桥全长55千米，是集桥、岛、隧为一体的世界最长的跨海大桥。 7．× 详解：工程建设受到时间、成本、环境、安全等多种因素限制，这些限制是必须满足的条件，并非随意人为添加。在设计遇到困难时，应通过优化方案来满足要求，而不能随意降低标准或减少限制条件，否则会影响工程的质量与安全。 8．√ 详解：桥梁属于工程结构，其设计需综合考量多方面因素。题目中列举的安全、材料成本、承重能力等要素直接关系到结构的稳定性和实用性，而美观则涉及人文需求。这些因素共同决定了桥梁的功能性和耐久性，比单纯关注几何尺寸更能体现工程设计的核心要求。 9．× 详解：悬索桥与斜拉桥是两种不同类型的桥梁。悬索桥通过主缆悬挂在桥塔之间，再由吊索连接主缆与桥面；斜拉桥则通过斜拉索直接从桥塔延伸至桥面支撑。虽然两者均使用钢索结构，但名称和构造原理不同，因此不能等同。题目表述错误。 10． √ 详解：拱形结构的承重能力与拼接块的形状有关。梯形小块拼接时，通常大头在上，能更有效地将压力向下、向外传递，使拱圈更稳固；方形小块因直角结构，压力传递不够均匀，承重能力较弱。因此两者的承重能力不同。题干说法正确。 11．√ 详解：拱形结构受压时，力会沿着拱形传递到两侧，对支撑点产生向外推的力。例如拱桥的桥墩需要承受这种推力以保持稳定。因此题目描述正确。 12．× 详解：武汉长江大桥位于武汉市汉阳龟山和武昌蛇山之间，是新中国成立后在“天堑”长江上修建的第一座大桥，也是古往今来，长江上的第一座大桥，是我国第一座复线铁路、公路两用桥。题目说法错误。 13．B 详解：A.拱座是拱桥结构的组成部分，用于承受拱脚传来的力，并非悬索桥的组成部分，故错误。 B.悬索桥主要由桥塔、悬索和桥面等部分组成。桥塔用于支撑悬索，是悬索桥的重要结构，故正确。 C.桥墩多为梁桥、刚架桥等桥梁结构中起支撑作用的构件，悬索桥主要靠桥塔和悬索承重，桥墩不是悬索桥典型组成，故错误。 故选：B。 14．B 详解：桥梁的形状会影响其承受重物的能力。瓦楞形桥面通过增加褶皱结构，能更好地分散压力，减少变形，因此承受力最大。平面形和条形桥面结构较简单，受力时容易弯曲或断裂，承受力较小。故选B。 15．B 详解：拱桥的结构特点包括拱形设计和较大的跨度。此外，拱桥在建造时通常能够利用当地材料，减少运输需求，节省成本。选项B“就地取材”符合这一特点，故选B。 16．B 详解：A. 拱桥能承受较大压力，但跨度受拱形结构限制，无法做到极大跨度。 B. 悬索桥通过钢缆和桥塔分散压力，既能承载较大重量，又能实现长跨度。 C. 许多桥墩的桥因桥墩间距小，跨度受限，无法满足大跨度需求。 故选B。 17．A 详解：A．三角形具有稳定性，这是三角形的重要特性，在受到外力作用时，三角形的形状不容易发生改变，所以三角形支架最不容易变形。 B．正方体是由多个四边形组成的立体图形，四边形具有不稳定性，容易发生变形，所以正方体支架容易变形。 C．圆柱体的侧面是曲面，整体结构在受到外力时，相比三角形，更容易发生形状的改变，不如三角形稳定。 故选A。 18．B 详解：A.．随意想象不符合实际工程需要严谨设计和科学评估的要求，错误。 B．招投标是通过公开竞争选择最优方案，确保桥梁质量和成本合理，正确。 C．抽签决定无法保证专业性和安全性，错误。 D．老师指定并非实际工程中的决策方式，错误。 故选B。 19．(1) 怎样才能使纸拱承载更大的重量 拱足 逐渐增加纸拱两边的书本的数量后，纸拱承载垫圈的数量也越来越多 (2) 外推力 增强 纸拱两边书本的数量 石拱桥在建造时采用了坚固的石头；石拱桥采用的拱形结构使其承重能力大大增强。 详解：（1）提出问题：该实验探究怎样才能使纸拱承载更大的重量，提出的问题那就是“怎样才能使纸拱承载更大的重量”。 拱形承载重量时，能把压力向下和向外传递给相邻的部分，拱形各部分相互挤压结合得更加紧密。拱形受压会产生一个向外推的力，抵住了这个力，拱就能承载很大的重量。做纸拱时，两边各用一本书抵住的地方叫拱足。 实验现象：通过实验会发现，抵住拱足的力越大，也就是逐渐增加纸拱两边的书本的数量后，纸拱承载垫圈的数量也越来越多。 （2）①拱形受压会产生一个向外推的力，只要在拱足位置抵住了这个力，拱就能承载很大的重量。增加纸拱两边书本的数量，可以更好地抵消拱的外推力，从而增强纸拱的承重能力。 ②本实验是对比实验，用到“控制变量法”，实验中需要改变的条件是抵住两边拱足的科学书数量，实验中不需要改变的条件是纸的宽度、两边拱足的距离、纸的厚度。 ③通过实验，我们发现拱形承重的秘密是：纸拱承载重量时，能把压力向下和向外传递给相邻的部分，拱形各部分相互挤压，结合得更加紧密。拱形受压，会产生一个向外推的力，只要能抵住这个力，拱就能承载很大的重量。石拱桥在建造时就采用了坚固的石头；石拱桥采用的拱形结构使其承重能力大大增强。 20．(1)斜拉桥 (2) 增强 a→d→b→e→c C AB 结合了拱桥结构和拉索结构，优点：具有更高的稳定性和承重能力。 圆纸管能够更好地抵抗弯曲变形，从而提高桥面的整体承重能力；桥面的压力可以更均匀地分布在多个圆纸管上，能提高桥的承重能力；圆纸管结构相对稳定，能够保持桥面的稳定性 详解：（1）从结构上看，港珠澳大桥的桥体属于斜拉结构的桥（也可填斜拉桥，这类桥具备跨度大、抗风性能好、稳定性强的特点）。 （2）①桥面宽度增大，相当于增加了受力支撑面积，材料分布更分散，能更均匀地传递桥面的承重。 例如“宽木板比窄木板更难压弯”，所以桥面宽度从 10 厘米增加到 20 厘米，承重能力增强 。 ②工程设计的基本流程是：明确任务、交流想法、设计方案、制作原型和测试改进。 第一步，a. 明确任务：先确定 “跨越 20 厘米峡谷、桥面宽＞10 厘米、承重 200 克小车” 的目标； 第二步，d. 交流初步想法：团队头脑风暴，提出桥梁结构、材料等思路； 第三步，b. 共同设计方案：整合想法，绘制图纸、确定材料； 第四步，e. 制作 “桥梁”：依据设计动手搭建； 第五步，c. 改进设计方案，再次制作：测试后发现问题，优化再实践。 所以这五个环节的顺序依次是a、d、b、e、c，此空应填“a、d、b、e、c”。 ③缆绳和桥面的夹角越大，拉力越分散，缆绳受的力越小。对比 A、B、C三种设计，C的缆绳夹角最大，所以缆绳承受的拉力最小，应选C选项。 ④“探究桥塔高度对承重影响”的对比实验需控制单一变量，即仅改变要研究的 “桥塔高度” 这一因素，其他条件（如缆绳角度、桥面结构等 ）保持一致。设计A和设计B：二者缆绳与桥面的连接方式、桥面结构等基本相同，仅桥塔高度不同，符合单一变量要求，能有效探究桥塔高度对桥面承重能力的影响。设计A和设计C、设计B和设计C：除桥塔高度外，缆绳角度差异明显（C 的缆绳更陡 ），存在多个变量，无法准确判断是桥塔高度还是缆绳角度影响承重，因此，最合理的选择是AB。 ⑤“拱桥”（拱形能分散压力 ）和 “拉索桥”（拉索能拉着桥面 ）。图3既有拱形的桥身，又有拉索连接桥塔，结合了拱桥结构和拉索结构 。优点是：拱形和拉索一起使劲，桥更稳、能承受更重的东西具有更高的稳定性和承重能力。因此，此处应填“从结构上看，图3结合了拱桥结构和拉索结构，具有更高的稳定性和承重能力。” ⑥圆纸管属于圆柱形空心结构，比平板更能 “抵抗弯曲变形”（分散压力到管壁，减少形变 ）；多根圆纸管平铺，可均匀分散桥面压力（每根纸管共同承重，避免局部过载 ）；圆纸管自身结构稳定，能保持桥面整体形态，提升承重（属于“形状影响抗弯曲能力” 的应用）。 ( 答案 第 1 页 共 7 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一单元 身边的桥梁（期中专项训练） 五年级科学下学期（粤教粤科版） 一、填空题 1．把薄板形材料弯折成“V”“L”“U”“T”或“工”字等形状，虽然减少了材料的______，但却增加了材料的______，大大增强了材料的抗弯曲能力。 2．拱形受到压力时，能把压力______和______传递给相邻的部分。 3．港珠澳大桥是集 _____、_____、_____为一体的世界最长的跨海大桥。 4．如图所示是宿州市宿州大道新汴河大桥，它属于________（选填“悬索桥”或“斜拉桥”），它的桥面是靠桥塔两侧像琴弦一样的________吊起的。 5．观察图片，结合“小小工程师”的活动，回答下列问题。 为了增加建筑物的稳固性（参考如图鸟巢），在设计时采用了__________结构，结构中增加__________使它具有更强的稳定性。 6．今天，我国在桥梁建造领域已创造了一个又一个的世界纪录。2018年10月正式通车的港珠澳大桥，由________、人工岛、海底隧道等部分组成。 二、判断题 7．深中通道“伶仃洋大桥”预计在2024年6月通车，建设过程中遇到了许多限制条件，这些限制条件主要是人为添加的，设计无法完成时，可以适当减少限制条件。( ) 8．桥梁设计，除了考虑桥面的长度、宽度、高度以外，更应该考虑安全、材料、成本、结构选型、承重、美观等等。( ) 9．悬索桥又叫斜拉桥，是靠钢索吊起桥面的大跨度桥梁。( ) 10．梯形小块拼接的拱圈和方形小块拼接的拱圈承重能力是不一样的。( ) 11．拱形受压会产生一个向外推的力。( ) 12．我国自行设计建造的第一座双公路、铁路两用桥是赵州桥。( ) 三、选择题 13．悬索桥是由（    ）、悬索和桥面组成。 A．拱座 B．桥塔 C．桥墩 14．下列桥面形状中，承受力最大的是（    ）。 A．平面形 B．瓦楞形 C．条形 15．拱桥的特点是拱形，跨度较大，建造时还能做到（    ）。 A．外地取材 B．就地取材 C．不用取材 16．造一座既能承载较大压力、又有较大跨度的桥，比较好的选择是（    ） A．拱桥 B．悬索桥 C．有许多桥墩的桥 17．最不容易变形的支架是（    ）。 A．三角形 B．正方体 C．圆柱体 18．在进行桥梁建造时，确定桥梁设计和施工的主要方式是（    ）。 A．随意想象 B．招投标 C．抽签决定 D．老师指定 四、实验题 19．怎样才能使纸拱承载更大的重量？请根据下面的提示完善实验过程，并回答相关问题。 (1)完善实验过程。 实验设计：“探究怎样才能使纸拱承载更大的重量” 提出问题 _________________ 实验材料 20厘米错误10厘米的卡纸、书若干本、大小相同的垫圈若干个。 实验步骤 ①做一个纸拱，两边各用一本书抵住_________。 ②将垫圈逐个放到纸拱上，以纸拱高度小于3厘米作为垮掉的标准，记录纸拱承载垫圈的数量。 ③逐渐增加纸拱两边的书本的数量，记录纸拱承载垫圈的数量。 实验现象 __________ (2)结合实验过程以及相关提示回答下列问题。 ①我发现，增加纸拱两边书本的数量，可以更好地抵消拱的( )，从而( )纸拱的承重能力(填“增强”或“减弱”)。 ②这个实验的变量是______________________。 ③通过本实验的研究，请你推测一下石拱桥十分坚固的原因。 原因：_________________。 20． (1)港珠澳大桥是我国境内连接香港、珠海和澳门的桥隧工程，全长55千米，在2018年10月23日建成通车，是目前世界上最长的跨海大桥，也是目前我国交通史上技术最复杂、建设要求和标准最高的工程之一。港珠澳大桥部分的桥体（如图），从结构上看，属于我们学过的____________结构的桥。这种桥的特点是跨度大，抗风性能好，稳定性强。 (2)小科和他的研究小组要共同设计建造一座桥。要求桥能跨越20厘米宽的“峡谷”，桥面的宽度要大于10厘米，至少能承重200克的小车。图1是他们第一次设计的结构图。 ①设计中，如果小科将桥面的宽度增加到20厘米，那么桥面的承重能力会____________（选填“增强”或“减弱”）。 ②小组合作设计制作“桥梁”时，经历了五个环节：a.明确任务；b.共同设计方案；c.改进设计方案，再次制作；d.交流初步想法；e.制作“桥梁”。这五个环节的顺序依次是____________（填字母）。 ③第二次改进时，他们增加了桥塔设计（图3）。下列三种设计中，如果其他条件相同，缆绳承受拉力最小的是____________（填字母）。 ④用对比实验研究 “桥塔高度对桥面承重能力的影响”，上面的A、B、C三种桥梁设计图中，最合理的选择是____________（选填“AB” “AC”或“BC”）。 ⑤从结构上看，图3结合了哪些桥梁结构？有哪些优点？ ________________________        ⑥第三次改进时，他们将桥面设计成圆纸管平铺（图4），增强了桥面承重能力，其原理是____________。 答案第2页，共7页 第1页，共7页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $