5.2 桥梁的结构与制作第2课时作业 2026-2027学年浙教版科学八年级上册

**基本信息** 初中科学“桥梁的结构与制作”新授课同步练，以“基础认知-模型应用-探究实践”分层，覆盖桥梁类型、受力分析等核心知识点，强化科学思维与探究实践。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|单一知识点（类型、受力、材料）|选择题（1-10）巩固结构类型判断、材料特性等基础概念| |模型应用|综合应用（受力分析作图）|作图题（11）通过绘制受力图培养模型建构能力| |探究实践|实验探究（方案设计、数据分析）|实验题（12-13）结合下垂量研究、稳定性测试提升探究实践能力|

【新课标●新课堂】第2节 桥梁的结构与制作（第2课时）同步作业 （学生版） 1．小陈在“桥梁模型的制作与探究”的工程实践活动中，选用了如图所示的模型材料，这些材料最适合制作的桥梁模型是（　　） A．斜拉桥模型 B．拱桥模型 C．桁架桥模型 D．悬索桥模型 2．近几十年来，我国的基础建设一骑绝尘，被人们乐称为“基建狂魔”，桥梁的建造是一个国家和地区基础建设的重要内容之一。学习了“桥梁的结构与制作”后，你认为下列说法中，正确的是（　　） A．桥梁有梁式桥、拱桥、悬索桥、斜拉桥等，其分类依据主要是桥梁外观形状 B．桥梁的荷载只包括桥梁承载的车辆与行人的重量 C．桥的主梁在荷载作用下，上、下两侧均发生拉伸形变 D．析架的横杆、竖杆、斜杆三种杆件中，对析架的稳定性起决定作用的是斜杆 3．如图所示为一座桥梁的施工方案示意图。下列分析中，不正确的是（　　） A．构件M和构件N应具备良好的抗压性能 B．各主要构件都应该具备足够大的横截面积 C．施工中擅自加长桥面可能对桥梁产生不利影响 D．设计中计算最大荷载时应考虑各种可能的受力情况 4．拱形结构作为一种传统的桥梁结构现如今仍在持续使，以下关于拱形结构说法错误的是（　　） A．拱形桥用压缩代替弯曲，改善受力状态，提高承载能力 B．与钢筋桥梁相比，拱形桥跨度更大，更坚固 C．与钢筋桥梁相比，拱形桥养护费用少，节省大量钢筋水泥 D．拱形桥把受到的压力分解成向下向外的分散力，提高承重 5．如图所示为某悬索桥的结构示意图，以下关于该桥各构件主要受力形式分析不正确的是（　　） A．设计中计算应力时应考虑各种可能的荷载 B．施工中擅自加长桥面可能对桥梁产生不利影响 C．主索受拉，吊索受拉，塔柱受压 D．刚性梁受弯曲，锚碇受压 6．下列桥梁中，跨度能力最大的是（　　） A．梁桥 B．拱桥 C．悬索桥 D．斜拉桥 7．如图为某桥梁模型测试，其目的是验证（　　） A．美观性 B．结构强度 C．施工速度 D．材料成本 8．桥梁伸缩缝的主要作用是（　　） A．适应温度变化 B．增加强度 C．防止积水 D．美化外观 9．世界上任何事物都存在结构，不同材料构成的结构其强度各不相同。下列材料最适合用于建造桥梁的支撑结构的是（　　） A．木材 B．塑料 C．钢材 D．玻璃 10．桥梁的承重力是指桥梁在设计条件下能够安全承受的最大荷载，包括自身重量、车辆荷载、风载等静态与动态作用力。下列因素中，直接决定桥梁构件的受力极限、对桥梁的承重力起关键作用的是（　　） A．材料的抗压、抗拉强度，如钢材的屈服强度或混凝土的抗压强度等 B．如析架、拱形、悬索等不同的力学结构类型 C．桥墩与地基的承载能力 D．焊接、浇筑的工艺精度、施工质量 11．桥梁是一个国家科技水平和综合国力的重要体现。图甲是斜拉桥的结构模型简图，请在图乙中画出斜拉桥的受力图（B点是桥面的重心位置）。 12．我国是桥梁建设的大国，目前桥梁总数超过100万座。桥梁建设时需要考虑钢梁的“下垂量”，如图甲所示，钢梁向下弯曲偏离水平位置的距离h叫下垂量。 小明和小亮通过分析桥梁结构作出如下两个猜想： ①钢梁的下垂量h可能与钢梁所受到的压力F有关。 ②钢梁的下垂量h可能与两个支撑柱的间距s有关。 为了验证猜想，他们进行了如下实验： （1）图乙是小亮探究“一根钢梁的下垂量h与钢梁所受的压力F的关系”时，画出的下垂量h与所受压力F关系的图线，根据图线可知，当压力为5000N时，下垂量是 　 　 cm，根据图像可得出结论：　 　 。 （2）小明想探究“一根钢梁的下垂量h与两个支撑柱的间距s的关系”，实验过程中，他应该控制 　 　 不变，改变两个支撑柱之间的距离s。 （3）小亮发现将钢梁压制成图丙的倒“V”字形后，能承受更大的压力，请你就这一现象提出一个合理的猜想：钢梁能承受的最大压力可能与 　 　 有关。 13．如图所示是某校学生设计并制作的桥梁模型。 （1）现要对该模型进行稳定性试验，我们将该模型不发生左右翻转时所能承受的最大载重称为“稳定值”。某学生根据提供的砝码，设计了简易试验方案来测试该模型的稳定性，具体步骤如下： a.将桥梁模型放置在 　 　 的桌面上。 b.如图所示，在桥梁的右侧最远端逐渐悬挂钩码（每个钩码质量为m），直到桥梁模型发生翻转，记录此时钩码总质量为M。 根据试验可得出，该桥梁模型的“稳定值”为 　 　 。 （2）如果要提高模型的稳定性，可以采取的措施是：　 　 。 ①缩短桥梁两端伸出部分的长度； ②增大桥梁两端伸出部分的长度； ③两端增加桥墩； ④减小桥面宽度。 学科网（北京）股份有限公司 $ 【新课标●新课堂】第2节 桥梁的结构与制作（第2课时）同步作业 （教师版） 1．小陈在“桥梁模型的制作与探究”的工程实践活动中，选用了如图所示的模型材料，这些材料最适合制作的桥梁模型是（　　） A．斜拉桥模型 B．拱桥模型 C．桁架桥模型 D．悬索桥模型 【答案】C 【解析】A、斜拉桥主要依靠斜拉索，给定材料中未体现类似斜拉索的关键部件，A错误。 B、拱桥主要是拱形结构，材料中没有直接能构成典型拱形的部件，B错误。 C、桁架桥由直杆和节点连接组成，给定材料中有直杆 A、斜杆 B 以及多种接口，非常适合搭建桁架桥的结构，C正确。 D、悬索桥主要靠悬索，材料中没有类似悬索的部件，D错误。 2．近几十年来，我国的基础建设一骑绝尘，被人们乐称为“基建狂魔”，桥梁的建造是一个国家和地区基础建设的重要内容之一。学习了“桥梁的结构与制作”后，你认为下列说法中，正确的是（　　） A．桥梁有梁式桥、拱桥、悬索桥、斜拉桥等，其分类依据主要是桥梁外观形状 B．桥梁的荷载只包括桥梁承载的车辆与行人的重量 C．桥的主梁在荷载作用下，上、下两侧均发生拉伸形变 D．析架的横杆、竖杆、斜杆三种杆件中，对析架的稳定性起决定作用的是斜杆 【答案】D 【解析】A、桥梁有梁式桥、拱桥、悬索桥、斜拉桥等，其分类依据主要是桥梁的受力方式，而非外观形状，A错误。 B、桥梁的荷载不仅包括桥梁承载的车辆与行人的重量，还包括桥梁自身的重量、风力等其他荷载，B错误。 C、桥在主要荷载作用下，不同类型的桥受力和形变情况不同，并非上、下两侧均发生拉伸形变，C错误。 D、在框架的横杆、竖杆、斜杆三种杆件中，斜杆对框架的稳定性起决定作用，D正确。 3．如图所示为一座桥梁的施工方案示意图。下列分析中，不正确的是（　　） A．构件M和构件N应具备良好的抗压性能 B．各主要构件都应该具备足够大的横截面积 C．施工中擅自加长桥面可能对桥梁产生不利影响 D．设计中计算最大荷载时应考虑各种可能的受力情况 【答案】B 【解析】A、构件M和构件N在桥梁结构中，主要承受压力。所以它们应具备良好的抗压性能，该选项正确。 B、构件的横截面积并非越大越好。从力学角度看，横截面积过大可能会增加桥梁的自重，还可能造成材料的浪费，并且会影响桥梁整体的结构合理性等。所以“各主要构件都应该具备足够大的横截面积”这种表述错误，该选项不正确。 C、施工中擅自加长桥面，会改变桥梁原有的受力平衡，可能导致桥梁承受的力超出设计范围，对桥梁产生不利影响，该选项正确。 D、设计中计算最大荷载时，考虑各种可能的受力情况，才能保证桥梁在实际使用中安全可靠，该选项正确。 4．拱形结构作为一种传统的桥梁结构现如今仍在持续使，以下关于拱形结构说法错误的是（　　） A．拱形桥用压缩代替弯曲，改善受力状态，提高承载能力 B．与钢筋桥梁相比，拱形桥跨度更大，更坚固 C．与钢筋桥梁相比，拱形桥养护费用少，节省大量钢筋水泥 D．拱形桥把受到的压力分解成向下向外的分散力，提高承重 【答案】B 【解析】ACD、正确。 B、有误。拱形桥用压缩代替弯曲，改善受力 状态，提高承载能力；拱桥的跨度较小，拱桥的承重力更强一些；拱形桥养护费用少，节省大量钢筋水泥，拱形桥把受到的压力分解成向下向外的分散力。 故选：B。 5．如图所示为某悬索桥的结构示意图，以下关于该桥各构件主要受力形式分析不正确的是（　　） A．设计中计算应力时应考虑各种可能的荷载 B．施工中擅自加长桥面可能对桥梁产生不利影响 C．主索受拉，吊索受拉，塔柱受压 D．刚性梁受弯曲，锚碇受压 【答案】D 【解析】A．在设计桥梁时，为了确保桥梁的安全性和稳定性，必须考虑各种可能的荷载，如静荷载（桥梁自身重量、永久设备重量等）、动荷载车辆荷载、风荷载、地震荷载等），这样才能准确计算构件的应力，保证桥梁在各种情况下都能正常工作，故A正确； B．施工中擅自加长桥面会增加桥面的重量和车辆荷载等，这些额外的荷载会作用在桥梁的各个构件上，可能导致构件的应力超过设计值，从而对桥梁产生不利影响，甚至可能危及桥梁的安全，故B正确； C．在悬索桥中，主索主要承受拉力，它是将桥面荷载传递到锚碇的主要构件；吊索也要承受拉力，将桥面的荷载传递给主索；塔柱则承受来自主索的拉力，产生向下的压力，故C正确； D．刚性梁主要承受的是弯曲力，因为桥面荷载会使刚性梁产生弯曲变形；而锚碇是承受主索拉力的构件，它受到的是拉力，而不是压力，故D错误； 6．下列桥梁中，跨度能力最大的是（　　） A．梁桥 B．拱桥 C．悬索桥 D．斜拉桥 【答案】C 【解析】梁桥主要依靠梁的抗弯能力承重，跨度较小时经济合理；拱桥利用拱的推力和承压特性跨越障碍，跨度优于梁桥，但仍有一定限制；斜拉桥通过拉索将荷载传递到塔柱，跨度能力比梁桥和拱桥有所提升；而悬索桥的主缆可承受巨大拉力，能跨越极长的距离，在各类桥梁结构中跨度能力最大，常用于特大跨度的桥梁工程（如跨海大桥等）； 7．如图为某桥梁模型测试，其目的是验证（　　） A．美观性 B．结构强度 C．施工速度 D．材料成本 【答案】B 【解析】桥梁模型测试通常是通过模拟实际使用中的荷载等情况，来检验桥梁结构在受力时的承受能力，以此验证结构强度。美观性并非模型测试的核心目的；施工速度属于施工环节的考量，与模型测试关联不大；材料成本也不是通过该模型测试来验证的。 8．桥梁伸缩缝的主要作用是（　　） A．适应温度变化 B．增加强度 C．防止积水 D．美化外观 【答案】A 【解答】解：A、在道路等工程结构中，由于环境温度会不断变化，材料会热胀冷缩。伸缝和缩缝就是为了给材料在热胀冷缩时提供伸缩的空间，避免因温度应力导致结构开裂。当温度升高时，材料膨胀，伸缝可以容纳其膨胀量；温度降低时，材料收缩，缩缝能适应其收缩变形，所以适应温度变化是伸缝和缩缝的主要作用，A选项符合题意。 B、伸缝和缩缝会在结构上形成缝隙，从本质上来说，它们并不能增加结构的强度，反而在一定程度上削弱了结构的连续性。所以增加强度不是伸缝和缩缝的主要作用，B选项不符合题意。 C、伸缝和缩缝主要是为了应对温度变化引起的材料伸缩，其设置目的并非防止积水。防止积水一般通过设置排水坡度、排水设施（如排水沟等）来实现，C选项不符合题意。 D、伸缝和缩缝通常是功能性构造，主要着眼于解决温度变形问题，而非美化外观。虽然在某些情况下可能对外观有一定影响，但这绝不是其主要作用，D选项不符合题意。 9．世界上任何事物都存在结构，不同材料构成的结构其强度各不相同。下列材料最适合用于建造桥梁的支撑结构的是（　　） A．木材 B．塑料 C．钢材 D．玻璃 【答案】C 【解析】A、木材虽然有一定的强度，但相比钢材，其强度较低，容易受潮、腐蚀，耐久性较差，不太适合作为大型桥梁的支撑结构，A不适合。 B、塑料的强度相对较低，且在承受较大压力和拉力时容易变形、损坏，不适合作为桥梁这种大型建筑的支撑结构材料，B不适合。 C、钢材具有较高的强度、良好的韧性和可塑性，能够承受巨大的压力和拉力，是建造桥梁支撑结构的常用材料，C适合。 D、玻璃质地脆，在受到外力冲击或较大压力时容易破碎，不具备作为桥梁支撑结构所需的强度和韧性，D不适合。 10．桥梁的承重力是指桥梁在设计条件下能够安全承受的最大荷载，包括自身重量、车辆荷载、风载等静态与动态作用力。下列因素中，直接决定桥梁构件的受力极限、对桥梁的承重力起关键作用的是（　　） A．材料的抗压、抗拉强度，如钢材的屈服强度或混凝土的抗压强度等 B．如析架、拱形、悬索等不同的力学结构类型 C．桥墩与地基的承载能力 D．焊接、浇筑的工艺精度、施工质量 【答案】A 【解析】A、材料的抗压、抗拉强度，如钢材的屈服强度或混凝土的抗压强度等，材料本身的强度是决定桥梁能够承受多大荷载的基础。如果材料强度不足，即使结构设计合理，桥墩与地基承载能力足够，桥梁也无法承受较大的荷载，所以材料强度对桥梁的承重力起关键作用。 B、不同的力学结构类型，如析架、拱形、悬索等，主要影响的是荷载在桥梁结构中的传递路径和分布情况。结构类型是基于材料的特性来设计的，以更好地发挥材料的强度优势，但它不是直接决定桥梁承重力的关键因素，关键还是材料能承受多大的力。 C、桥墩与地基的承载能力，它们是支撑桥梁上部结构的基础。然而，如果桥梁自身的材料强度不够，即使桥墩与地基能承受很大的力，桥梁上部结构也可能先发生破坏，所以桥墩与地基的承载能力不是决定桥梁承重力的关键因素。 D、焊接、浇筑的工艺精度、施工质量，良好的工艺精度和施工质量能保证桥梁结构的完整性和可靠性，使材料和结构更好地发挥作用。但如果材料本身强度不足，再好的施工质量也无法大幅提高桥梁的承重力，所以它不是关键因素。 11．桥梁是一个国家科技水平和综合国力的重要体现。图甲是斜拉桥的结构模型简图，请在图乙中画出斜拉桥的受力图（B点是桥面的重心位置）。 【答案】。 【解析】重力G：桥面受到竖直向下的重力，作用点在重心B点；拉索的拉力F1：拉索对B点有沿拉索方向指向桥塔的拉力；在图乙中，从B点竖直向下画一条带箭头的线段，标注为G，表示重力；从B点沿拉索方向指向桥塔画一条带箭头的线段，标注为F1，表示拉索的拉力；图示如下：； 12．我国是桥梁建设的大国，目前桥梁总数超过100万座。桥梁建设时需要考虑钢梁的“下垂量”，如图甲所示，钢梁向下弯曲偏离水平位置的距离h叫下垂量。 小明和小亮通过分析桥梁结构作出如下两个猜想： ①钢梁的下垂量h可能与钢梁所受到的压力F有关。 ②钢梁的下垂量h可能与两个支撑柱的间距s有关。 为了验证猜想，他们进行了如下实验： （1）图乙是小亮探究“一根钢梁的下垂量h与钢梁所受的压力F的关系”时，画出的下垂量h与所受压力F关系的图线，根据图线可知，当压力为5000N时，下垂量是 　 　 cm，根据图像可得出结论：　 　 。 （2）小明想探究“一根钢梁的下垂量h与两个支撑柱的间距s的关系”，实验过程中，他应该控制 　 　 不变，改变两个支撑柱之间的距离s。 （3）小亮发现将钢梁压制成图丙的倒“V”字形后，能承受更大的压力，请你就这一现象提出一个合理的猜想：钢梁能承受的最大压力可能与 　 　 有关。 【答案】（1）8；在其他条件相同时，钢梁的下垂量h与所受压力F成正比；（2）钢梁所受的压力（F）；（3）钢梁的形状。 【解析】（1）从图2中可以看出，当压力F＝5000N时，对应的下垂量h是8cm；观察图2的图像，是一条过原点的倾斜直线，说明在其他条件相同时，钢梁的下垂量h与所受压力F成正比； （2）要探究“一根钢梁的下垂量h与两个支撑柱的间距s的关系”，根据控制变量法，应该控制钢梁所受的压力F不变，改变两个支撑柱之间的距离s； （3）将钢梁压制成图3的倒“V”字形后，能承受更大的压力，由于钢梁的形状发生了改变，所以可以猜想：钢梁能承受的最大压力可能与钢梁的形状有关。 13．如图所示是某校学生设计并制作的桥梁模型。 （1）现要对该模型进行稳定性试验，我们将该模型不发生左右翻转时所能承受的最大载重称为“稳定值”。某学生根据提供的砝码，设计了简易试验方案来测试该模型的稳定性，具体步骤如下： a.将桥梁模型放置在 　 　 的桌面上。 b.如图所示，在桥梁的右侧最远端逐渐悬挂钩码（每个钩码质量为m），直到桥梁模型发生翻转，记录此时钩码总质量为M。 根据试验可得出，该桥梁模型的“稳定值”为 　 　 。 （2）如果要提高模型的稳定性，可以采取的措施是：　 　 。 ①缩短桥梁两端伸出部分的长度； ②增大桥梁两端伸出部分的长度； ③两端增加桥墩； ④减小桥面宽度。 【答案】（1）a.水平；b.大于M﹣m，小于M；（2）①③。 【解析】（1）a.将桥梁模型放置在水平桌面上进行试验。为了确保试验的准确性，需要将桥梁模型放置在一个水平的桌面上，以避免因桌面不平而导致的试验误差。b.通过悬挂钩码测试桥梁模型的稳定值。在桥梁的右侧最远端逐渐悬挂钩码，直到桥梁模型发生翻转，记录此时钩码总质量为M。根据试验可得出，该桥梁模型的稳定值为大于M﹣m，小于M。 （2）为了提高模型的稳定性，可以采取的措施包括缩短桥梁两端伸出部分的长度和在两端增加桥墩。 学科网（北京）股份有限公司 $