5.2 桥梁的结构与制作（分层作业）科学新教材浙教版八年级上册

**基本信息** 初中科学新授课同步练，分层清晰，从基础认知到综合实践，适配桥梁结构与制作知识巩固及科学观念、科学思维、探究实践素养培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A基础达标|桥梁类型识别、结构要素分析|结合地方桥梁实例（如黄岩五洞桥），通过选择、填空强化科学观念| |B能力提升|工程设计流程、竞标条件分析|创设校园建桥情境，以选择、方案设计题培养科学思维| |C拓展培优|实验设计与评估、综合应用计算|融入稳定性测试、压强计算等探究实践，提升问题解决能力|

5.2 桥梁的结构与制作（分层作业） 目录 【A 基础达标题】 一、桥梁的类型 二、桥梁结构分析 三、桥梁制作与设计 【B 能力提升题】 【C 拓展培优题】 【A 基础达标题】 一、桥梁的类型 1．（25-26·浙江温州·期末）利用完全相同的复合板（制作桥面）、木块（制作桥墩）和重物搭建桥梁模型，进行如图实验研究不同类型桥梁的性能。该实验中影响桥梁模型性能的主要因素为（     ） A. 桥墩的跨度 B. 桥墩的高度 C. 桥面的材料 D. 桥面的形状 【答案】D 【详解】该实验的目的是研究不同类型桥梁的性能，模型中桥面、桥墩的材料相同，桥墩的形状和跨度完全相同，只有桥面的形状不同，通过桥面承载相同物重时形变量的大小可以判断桥梁的性能，因此该实验影响桥梁性能性能的主要因素是桥面的形状，故选D。 2．（2026·浙江台州黄岩区2025学年第一学期期末教学质量监测科学·期末）黄岩五洞桥具有独特的地方风格，成为这一带古代桥梁工程的代表作。按照结构和受力特点，五洞桥属于（        ） A. 梁式桥 B. 拱桥 C. 悬索桥 D. 斜拉桥 【答案】B 【详解】A．梁式桥主要由水平或近似水平的梁承受荷载，图中的五洞桥不是梁式结构，故A不符合题意。 B．图中桥体具有连续的拱形桥洞，主要利用拱形结构承受并传递荷载，属于拱桥，故B符合题意。 C．悬索桥的桥面主要由主缆和吊索悬挂，图中没有这种结构，故C不符合题意。 D．斜拉桥的桥面由斜拉索直接拉住，图中没有斜拉索结构，故D不符合题意。 故选B。 3．（25-26·浙江绍兴越城区·期末）人民大桥（照片及模型图如下）是上虞区的标志性建筑之一，桥长约1120米，宽26米。该桥连接新老城区，缓解区域交通压力，兼具实用性与景观性。造型简洁现代，与曹娥江水域景观相协调。按照桥梁的结构和受力特点，人民大桥属于（　　） A. 梁式桥 B. 斜拉桥 C. 悬索桥 D. 拱桥 【答案】B 【详解】由图可知，人民大桥是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁，是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系，属于斜拉桥。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 4．（2026·浙江杭州）有一款组合式小船，骨架采用结实、轻质的，不易与其他物质反应的碳纤维材料，所有的配件加在一起的质量大约为5千克，与一个标准铅球质量相仿。这样带来的好处有（        ） ①降低船的重量②提高船的牢固度③防止生锈 A. ①②③ B. ②③ C. ①② D. ①③ 【答案】A 【详解】碳纤维属于轻质材料，总质量小，因此可以降低船的总重量，①正确； 碳纤维骨架本身特性是结实，因此可以提高船的牢固度，②正确； 碳纤维特点是不易与其他物质反应，不会像金属材料一样发生氧化生锈，因此可以防止生锈，③正确。 因此①②③都是好处，故选A。 5．（25-26·浙江宁波鄞州区·期末）下图中的各种桥见证了宁波的发展，其中属于拱桥的是（        ） A. 张斌桥 B. 甬江大桥 C. 兴宁桥 D. 庆丰桥 【答案】A 【详解】A．张斌桥是传统石拱桥，图中可以清晰看到典型的拱形桥洞，符合拱桥的结构特点，故A符合题意； B．甬江大桥属于斜拉桥，依靠桥塔和斜拉索承重，没有拱形结构，故B不符合题意； C．兴宁桥属于梁式桥，桥面平直，依靠梁体承重，无拱形结构，故C不符合题意； D．庆丰桥属于悬索桥，依靠桥塔和悬索承重，也不存在拱形承重结构，故D不符合题意。 故选A。 6．小明利用木条和细绳改进如图所示的木桥梁承重结构模型。从承重角度考虑，以下设计方案中，最不合理的是（　 　）     A.  B.  C.  D.  【答案】C 【详解】三角形结构（桁架）和拉索结构能增强承重能力，因为三角形具有稳定性，可分散压力。 ABD．都利用了三角形桁架或拉索加三角形结构，能有效分散重物的压力，提升承重能力，故ABD不符合题意； C．C的设计中，拉索未形成稳定的三角形结构，也没有桁架支撑，重物的压力难以有效分散，承重能力最弱，故C符合题意。 故选C。 7．随着桥梁建造技术的不断进步，各种组合桥不断出现。下列著名桥梁都属于组合桥，其中属于桁架拱桥的是（　　） A. 邯郸支漳河大桥 B. 温哥华亚历克斯弗雷泽大桥 C. 杭州之江大桥（钱江七桥） D. 贵阳乌梅河特大桥 【答案】D 【详解】A．邯郸支漳河大桥属于斜拉桥，不是桁架拱桥，故A不符合题意； B．温哥华亚历克斯弗雷泽大桥属于悬索桥，不是桁架拱桥，故B不符合题意； C．杭州之江大桥（钱江七桥）属于组合拱桥，但不是桁架拱桥，故C不符合题意； D．贵阳乌梅河特大桥属于桁架拱桥，其结构结合了桁架和拱的特点，故D符合题意。 故选D。 8．如图所示的桥梁模型，通过杆件穿插、叠压而成。材料甲与材料乙的相关尺寸如图所示，分析下表，下列关于杆件的选材及摆放方案，最合理的是（σ的值越小表示强度越强）（　　） 抗压强度 σ 抗弯强度 σ A. 选择材料甲，24作为尺寸h B. 选择材料甲，16作为尺寸h C. 选择材料乙，22作为尺寸h D. 选择材料乙，18作为尺寸h 【答案】A 【详解】A．选择材料甲，24作为尺寸h，材料甲的，，横截面积，； B．选择材料甲，16作为尺寸h，此时，，横截面积，，比选项A的更小，抗弯强度更低； C．选择材料乙，22作为尺寸h，材料乙的，，，计算得到，，，抗弯强度不如选项A； D．选择材料乙，18作为尺寸h，此时，，，比选项A的小很多，抗弯强度低。 综合来看，选项A中最大，抗弯强度高；横截面积S也较大，抗压强度也能得到保障。 故选A。 9．以下对纸桥抗弯能力的测试方式中,不合理的是（　　） A.  B.  C.  D.  【答案】D 【详解】【分析】 要判断对纸桥抗弯曲能力测试方式是否合理，需明确抗弯曲能力主要是指纸桥抵抗因受力而发生弯曲变形甚至破坏的能力，测试时应模拟纸桥实际可能承受的、使它产生弯曲的力的作用情况。 A．在纸桥下方悬挂重物，重物的重力会使纸桥产生向下的弯曲趋势，这种方式能有效测试纸桥的抗弯曲能力，是合理的，A不符合题意。 B．在纸桥的两侧分别悬挂重物，两侧的重物会对纸桥产生向下的拉力，使纸桥有向下弯曲的趋势，能够测试纸桥的抗弯曲能力，是合理的，B不符合题意。 C．将重物直接放在纸桥的上方，重物的压力会使纸桥产生向下的弯曲，能测试纸桥的抗弯曲能力，是合理的，C不符合题意。 D．一侧悬挂重物，另一侧放置重物，这种受力情况比较复杂且不符合纸桥通常承受使自身弯曲的力的常规情形，不能很好地测试纸桥的抗弯曲能力，是不合理的，D符合题意。 故选D。 二、桥梁结构分析 10．天下闻名的赵州桥是世界上现存最早、保存最好的单孔石拱桥，距今已有1400多年的历史，被誉为“华北四宝之一”。下面不是从技术角度对赵州桥进行评价的是（　　） A. 主拱券两端各有两个小拱，称敞肩型石拱桥，是世界造桥史的一个创新 B. 主拱券两端的两个小拱，既节省材料，又减少桥身自重，还增加了桥的泄洪能力 C. 赵州桥是由28道独立拱券组成的单孔弧形大桥 D. 赵州桥顶部塑造的吸水兽，寄托了人们祝福大桥不受水害、长存无疆的良好愿望 【答案】D 【详解】A．主拱券两端各有两个小拱，称敞肩型石拱桥，是世界造桥史的一个创新，是从技术角度对赵州桥进行评价的，故A不符合题意； B．主拱券两端的两个小拱，既节省材料，又减少桥身自重，还增加了桥的泄洪能力，是从技术角度对赵州桥进行评价的，故B不符合题意； C．赵州桥是由28道独立拱券组成的单孔弧形大桥，是从技术角度对赵州桥进行评价的，故C不符合题意； D．赵州桥顶部塑造的吸水兽，寄托 了人们祝福大桥不受水害、长存无疆的良好愿望，这个评价是从文化的角度来评价赵州桥的，而不是技术角度，故D符合题意。 故选D。 11．在港珠澳大桥的建造中能说明工程设计推动科学技术发展的是（　　） A. 为保护中华白海豚的生存环境，出台指导手册 B. 为解决桥体跨度大的问题，研发双相不锈钢钢筋 C. 为解决岛屿和航道影响，制定航行安全和环保方案 D. 为了尽早完工，采用了先进设备，提高了效率 【答案】B 【详解】【分析】 工程是利用科学技术有目的的利用自然、改造自然而建造人工物的实践活动，同时工程又能促进科学技术的发展。 科学技术和工程相互依赖，相互促进，为解决桥体跨度大的问题，从而研发双相不锈钢钢筋，推动了科学技术的发展。为保护中华白海豚的生存环境，出台指导手册、为解决岛屿和航道影响，制定航行安全和环保方案和为了尽早完工，采用了先进设备，提高了效率，没有体现工程推动科学技术发展，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 12．如图是小毅同学用小方木和圆棒搭建的自承式桥梁模型。下列关于该模型的说法不正确的是（　 　） A. 该模型属于框架结构 B. 该桥梁需要胶水等材料 C. 圆棒是该模型的一个要素 D. 若模型的一根小方木断裂，模型会坍塌，体现系统是一个整体 【答案】B 【详解】A．自承式桥梁模型通常由小方木和圆棒通过榫卯或插接等方式连接，形成框架结构，故A正确，不符合题意； B．自承式桥梁模型的核心特点是“自承”，即无需额外胶水等粘接材料，仅通过构件间的力学关系实现承重，故B错误，符合题意； C．圆棒作为模型中的承重构件，是结构的重要组成部分，故C正确，不符合题意； D．若一根小方木断裂导致整体坍塌，说明构件间存在强关联性，体现了“系统是一个整体”的特性，故D正确，不符合题意。 故选B。 13．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 【详解】【分析】 在桥梁模型制作中,不同类型的桥梁结构特点不同，对材料的要求和连接方式也不同。我们需要根据给定的模型材料特点来判断适合制作的桥梁模型。常见的桥梁类型有斜拉桥、拱桥、桁架桥、悬索桥等。斜拉桥主要靠斜拉索将主梁拉住;拱桥利用拱的承压特性;桁架桥由许多直杆通过节点连接组成;悬索桥主要靠悬索承受荷载。 A．斜拉桥模型需要斜拉索等构件，题目中的材料没有相关索类构件，A错误。 B．拱桥模型以拱圈为主要结构，题目中的材料以直杆、斜杆和接口为主，不适合制作拱桥模型，B错误。 C．桁架桥由直杆、斜杆通过接口连接成三角形结构，题目中的盖板、直杆 A、斜杆 B 和各种接口正好符合桁架桥的制作需求，C正确。 D．悬索桥模型需要缆索等构件，题目中的材料没有缆索，D错误。 故选C。 14．下列关于桥梁的说法，错误的是（　　） A. 我国自主设计并建造的第一座现代化大型桥梁是钱塘江大桥 B. 钢材是现代桥梁最重要的建筑材料 C. 现代大桥往往综合利用拱形、框架、拉索等各种结构的特点 D. 使用拱形结构，可以使桥的跨度更大 【答案】D 【详解】【分析】 桥梁是一种用来跨越障碍的大型建筑物，桥的形状和结构与它的功能是相适合的。桥梁主要功能作用是利于车辆通行，使用价值是最重要的，因此在设计桥时，安全性和稳定性是考虑的首要因素。 A．我国自主设计并建造的第一座现代化大型桥梁是钱塘江大桥，故A正确，不符合题意； B．钢材是现代桥梁最重要的建筑材料，故B正确，不符合题意； C．现代大桥往往综合利用拱形、框架、拉索等各种结构的特点，故C正确，不符合题意； D．使桥的跨度更大的最好方法是拉锁结构，而不是拱形结构，故D错误，符合题意。 故选D。 15．（25-26·浙江湖州吴兴区·期末）如图甲是小兴制作的桥梁模型。 （1）其中A处应选择的接口材料为图乙中的　　　　　　　　　　　　，该模型中多处有类似B的斜杆，作用是　　　　　　　　　　　　。 （2）2025年诺贝尔奖化学奖授予开发金属有机框架材料（MOFs）的三位科学家。MOFs被称为分子乐高，是利用金属离子和有机分子构建具有大量孔洞的“货架”，这些孔洞可以根据需要捕获、储存或释放特定物质如图丙是某种MOFs微观结构模型，图甲桥梁模型中的插口类似于MOFs中的　　　　　　　　　　　　（填“金属离子”或“有机分子”）。下列领域，该材料具有应用前景的有　　　　　　　　　　　　。 A.从空气中收集饮用水：通过选择孔径合适的MOFs吸附水蒸气 B.物质分离：利用孔径合适的MOFs选择性吸附特定分子 【答案】（1）① 三插接口    ② 增强桥梁结构的稳定性（或利用三角形结构提升整体强度，防止结构变形）     （2）① 金属离子    ② AB      【详解】(1)小问详解： 观察图甲中A处的节点，一共连接了3根不同方向的杆件，对应图乙里可同时插接3根杆的三插接口。斜杆和相邻的杆件可以组成三角形结构，三角形是初中科学里明确的稳定几何结构，能够有效提升桁架桥梁的整体强度，避免结构发生形变，增强承重能力与稳定性。 (2)小问详解： 图丙里MOFs的金属离子是作为节点，用来连接作为杆件的有机分子，和桥梁模型里用来连接多根杆件的插口功能完全一致，因此插口对应金属离子。 MOFs拥有大量可调控孔径的孔洞，既可以用适配孔径吸附空气中的水蒸气来收集饮用水，也可以依靠孔径的选择性来分离不同大小的特定分子，因此A、B两个领域都有应用前景。 16．（25-26·浙江绍兴柯桥区·期末）如图甲所示是某校学生设计制作的桥梁模型，现要求测试该模型的稳定性和最大承重。 （1）要对该模型进行稳定性试验，可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”。某学生根据提供的钩码，设计了简易试验方案来测试该模型的稳定性，步骤如下： a.将桥梁模型放置在　　　　　　桌面上。 b.如图乙所示，在桥梁的右侧最远端逐渐悬挂钩码（每个钩码的质量均为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　　　　　　（填字母）。 A.M   B.小于   C.大于M   D.大于，小于M （2）若要测量模型的最大承重，可在桥梁的中心逐渐增加钩码，当模型出现　　　　　　现象时，记录此时钩码总质量为，即为该桥梁模型的最大承重。 （3）如果要提高该桥梁模型的最大承重，可以采取的措施有______。 A. 增加桥墩高度 B. 选用高强度的材料 C. 增加桥面木板的厚度 D. 增大两桥墩之间的距离 【答案】（1）① 水平    ② D     （2）不可逆形变/桥面坍塌/断裂（合理即可）     （3）BC      【详解】(1)小问详解： 为保证测试的准确性和稳定性，应将桥梁模型放置在水平的桌面上。 当悬挂钩码总质量为𝑀时桥梁模型发生翻转，说明在悬挂钩码总质量为𝑀−𝑚时还未翻转，所以该桥梁模型的“稳定值”大于𝑀−𝑚，小于𝑀。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 (2)小问详解： 测试最大承重，持续加载至桥梁模型刚出现明显变形/断裂坍塌瞬间，此时负载为最大承重。 (3)小问详解： A．增加桥墩高度对提高桥梁模型的最大承重没有直接关系，因为桥墩高度主要影响桥梁的空间高度等，而非承重能力，故A不符合题意； B．选用高强度的材料，可以提高材料的承载能力，从而提高桥梁模型的最大承重，故B符合题意； C．增加桥面木板的厚度，可增强桥面的强度和承载能力，能提高桥梁模型的最大承重，故C符合题意； D．增大两桥墩之间的距离，会使桥面跨度增大，在相同材料和结构下，反而会降低桥梁的承重能力，故D不符合题意。 故选BC。 17．（25-26·浙江台州椒江区·期末）小科设计制作一个桥梁模型，结构图如图所示。 （1）小科在设计中采用了拱形结构，最主要的目的是为了增加（　　） A. 桥梁的跨度 B. 桥面的高度 C. 桥面承重力 （2）设计桥梁时，通常经历四个环节：①明确内容；②制作模型；③优化与完善；④制定设计方案。这四个环节的顺序依次是　　　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）C     （2）①④②③      【详解】(1)小问详解： A．拱形结构主要作用并非增加桥梁的跨度，A错误； B．拱形结构不是为了增加桥面的高度，B错误； C．拱形结构在受到压力时，能把压力向下和向外传递给相邻的部分，从而增加桥面承重力，C正确。 故选C。 (2)小问详解： 设计桥梁时，首先要明确内容，即清楚设计桥梁的相关要求等；接着制定设计方案，规划桥梁设计的思路等；然后进行制作模型，将设计方案转化为实际模型；最后优化与完善，对制作好的模型进行改进等。所以四个环节的顺序依次是①④②③。 18．（25-26·浙江杭州·期末）在学校科技节《木筷桥梁——探索结构的力量》中，要挑战用木筷和橡皮筋搭建一座跨度为50厘米的桥梁模型。受杭州著名桥梁（如钱塘江大桥和钱江三桥）的启发，你想探究：桥梁的　　　　　　　　　　对它的承重能力有什么影响？ （1）在实验中必须保持相同的条件有：　　　　　　　　　　（写出一条） （2）动手实验与收集证据：搭建了两种模型进行对比测试： 模型A（平板梁式桥）：将木筷并排用橡皮筋绑紧作为桥面，两端架空。 模型B（桁架斜拉桥）：先用木筷组成多个三角形桁架作为主梁，再用木筷搭建桥塔，并用橡皮筋连接桥塔与桥面（模拟斜拉索）。 （3）评价：该模型在评价量表中“结构形变程度”指标上评定为待改进，请将　　　　　　　　　　处补充完整 评价维度 优秀 良好 待改进 模型承重能力 能承载16本及以上科学课本的重量 能承载12-15本科学课本的重量 无法承载12本科学课本的重量 结构形变程度 加载完重物后，模型能完全恢复原状，无永久形变。 加载完重物后，模型局部无法恢复原来的形状，但未损坏。 加载完重物后，__________ 外观与结构完整性 美观且牢固，结构完整 美观，结构基本完整 不美观不牢固，结构不完整 （4）模型B承重更强，主要是因为三角形桁架大大增加了结构的　　　　　　　　　　，而模拟的斜拉索则帮助将桥面的压力分散传递到了桥塔。 【答案】① 结构形式    ② 木筷的数量    ③ 模型不能恢复原状，发生永久形变，出现结构损坏    ④ 稳定性 【详解】[1]分析题目可知，题中对比了两种不同结构形式的桥梁模型（平板梁式桥和桁架斜拉桥），它们的核心区别就是结构形式不同。因此该实验的目的是探究不同桥梁结构对它的承重能力有什么影响。 [2]对照实验是指在探究某种条件对研究对象的影响时，对研究对象进行的除了该条件不同以外，其他条件都相同的实验。根据变量设置对照实验，可以增强实验结果的说服力。由题可知，这是一个对照实验，需要保证只有“结构形式”这一个变量在变，其他所有可能影响承重结果的条件都必须保持相同，因此需要保持木筷的数量、橡皮筋的数量、桥梁跨度、加载方式等条件相同。 [3]根据表格中“待改进”一栏其承重能力最弱可推知，其“结构形变程度”也对应最差的情况，即加载完重物后，模型不能恢复原状，发生永久形变，出现结构损坏。 [4]三角形的三条边长度确定后，其形状就固定不变，不易发生变形。这种特性使得三角形结构在承受荷载（如车辆重量、风力等）时，能够保持结构的稳固，不易出现扭曲、变形等情况。因此模型B承重更强，主要是因为三角形桁架大大增加了结构的稳定性。 三、桥梁制作与设计 19．（25-26·浙江衢州衢江区·期末）某兴趣小组设计了一座简易桥梁模型（如图甲所示）。现在要对该模型进行稳定性测试，实验方案如图乙所示，他们利用铁块、托盘天平、刻度尺等器材进行如下测试： 步骤Ⅰ：将桥梁模型放置在水平的桌面上。 步骤Ⅱ：在桥梁的右侧最远端逐渐叠加铁块（每个铁块质量为m），直到桥梁模型发生翻转，记录此时铁块总质量为M。 （1）请写出该桥梁模型稳定性好坏的判断依据　　　　　　　　。 （2）科学上，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”，即为。通过上述实验可以推断，稳定值取值范围为　　　　　　　　（用M、m表示）。 （3）如果要提高桥梁模型的稳定性，可以采取的措施是：　　　　　　　　。 ①两端增加桥墩；②减小桥面宽度；③增加桥梁两端伸出部分的长度。 【答案】（1）桥梁模型发生翻转时所加铁块的总质量越大，稳定性越好     （2）     （3）①      【详解】(1)小问详解： 在相同测试条件下，桥梁模型发生翻转时所叠加铁块的总质量越大，说明其能承受的载重越大，稳定性越好。 (2)小问详解： 铁块总质量为时，桥梁模型尚未发生翻转；总质量增加到时，桥梁模型发生翻转，因此稳定值应满足 (3)小问详解： ①在桥梁两端增加桥墩，可以增大桥梁的支撑范围，使桥梁不易发生翻转，从而提高桥梁模型的稳定性，故①符合题意； ②减小桥面宽度，不能增大桥梁在图示方向的支撑范围，不能提高其抗翻转能力，故②不符合题意； ③增加桥梁两端伸出部分的长度，会增大载重到支点的距离，相同载重产生的力矩更大，桥梁更容易发生翻转，故③不符合题意。 故选①。 20．设计一座简易桥梁，结构自行选择。 （1）画出简易桥梁结构草图。 （2）选用合适的材料制作模型。（所选材料不一定与实际建造桥梁的材料相同） 【答案】（1）见解析     （2）见解析      【详解】（1）拱形可以通过材料向下和向外传递承受的压力，可以获得更大的承受力，三角形的框架具有稳定性。如图所示： （2）制作桥梁模型的材料：木材、纸张、灰泥、水泥、胶水、铁丝等。 21．（25-26·浙江台州路桥区·期末）在校科技节木桥承重比赛中，小柯设计制作了如图所示的桥梁模型，并进行了承重测试。在承重测试中，承重板通过挂钩与电子秤相连。通过往承重容器中不断加入重物来比较不同桥梁的承重能力，直至木桥受损。 （1）在承重测试中，小柯认为往承重容器内加入细沙比钩码更好，其理由是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）已知承重板与水平桥面的接触面积为15厘米2，桥梁下方电子秤悬挂重物的最大质量为15千克，不计电子秤、承重板及承重容器的自重，求该桥梁所能承受的最大压强？ （3）桁架梁主体结构中有多个三角形，这样设计的目的是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）细沙可以连续缓慢地加入，便于准确确定桥梁的最大承重     （2）     （3）利用三角形的稳定性，增强桥梁的结构稳定性，从而增加桥梁的承重能力      【详解】(1)小问详解： 钩码只能一个一个地增加，加入时对桥梁产生的压力变化是不连续的，容易导致桥梁突然受损，无法准确测量其最大承重；而细沙可以连续缓慢地加入，能够平稳地增加桥梁所承受的压力，便于准确确定桥梁的最大承重。 (2)小问详解： 电子秤悬挂重物的最大重力 桥面受到的最大压力 该桥梁所能承受的最大压强 (3)小问详解： 三角形具有稳定性，在桁架梁主体结构中设计多个三角形，可以使桥梁结构更加稳固，增强桥梁的结构稳定性，从而提高桥梁的承重能力。 22．（25-26·浙江绍兴新昌县·期末）秋假期间，科学兴趣小组前往天姥山进行野外环境与工程考察。他们沿着古驿道行进，沿途小桥流水风景旖旎，请运用所学科学知识分析下列问题。 （1）沿路树叶呈现红色或黄色，是因为叶片主要　　　　　　（选填“吸收”或“反射”）太阳光中的红色或黄色光； （2）小组考察了一座清代单孔石拱桥——落马桥（如图）。该桥跨度约7米，拱圈由规整的花岗岩砌成。石拱桥的桥墩通常建得较宽大，这是通过　　　　　　来减小对地基的压强，防止桥体下沉； （3）落马桥下的河水奔流不息。从水循环的角度看，河流属于水循环中的　　　　　　环节； （4）从工程与环境角度，简要说明石拱桥设计的一个优点。 【答案】（1）反射     （2）增大受力面积     （3）地表径流     （4）利用当地石材，材料易得且耐久；拱形结构稳固，能较好分布压力，跨越较大跨度；桥洞利于排水，减少洪水对桥体的冲击      【详解】(1)小问详解： 不透明物体的颜色由其反射的色光决定。沿路树叶呈现红色或黄色，是因为叶片主要反射太阳光中的红色或黄色光。 (2)小问详解： 石拱桥的桥墩通常建得较宽大，这是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对地基的压强，防止桥体下沉。 (3)小问详解： 水循环的主要环节包括蒸发、水汽输送、降水、下渗和径流，其中降水、蒸发和径流是三个最重要的环节。‌从水循环的角度看，河流属于水循环中的地表径流环节。 (4)小问详解： 见答案 【B 能力提升题】 23．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. 桁架的横杆、竖杆、斜杆三种杆件中，对桁架的稳定性起决定作用的是斜杆 【答案】D 【详解】A．桥梁分类依据是结构受力特点，不是外观形状，故A错误； B．桥梁荷载包括自身重量、车辆行人重量、风荷载等多种，并非只包括车辆与行人重量，故B错误； C．主梁受荷载时上侧压缩、下侧拉伸，不是上下均拉伸，故C错误； D．桁架中斜杆形成三角形结构，对稳定性起决定作用，故D正确。 故选D。 24．（25-26·浙江海宁·期末）如图是湖州三绝之一的潮音桥，始建于明代，兼具交通与景观等功能，结合其建筑特色，回答下列问题： （1）潮音桥是一座三孔　　　　　　　（填“梁式桥“拱桥”“悬索桥”或“斜拉桥”），中间大孔便于通航，两侧小孔可减轻桥身重量，这种设计桥梁的优点是　　　　　　　（写一点即可）。 （2）在承受车辆与行人荷载时，主要通过弧形拱结构将向下的压力转化并传递给基座，该结构便会产生竖直向上的支持力和　　　　　　　（填力的方向）的力。 【答案】（1）① 拱桥    ② 利于泄洪     （2）斜向下      【详解】(1)小问详解： 由图可知，潮音桥是一座三孔拱桥，中间大孔便于通航，两侧小孔可减轻桥身重量，这样利于泄洪、造型稳固美观。 (2)小问详解： 拱桥把竖直压力分解，传递给桥基时，除竖直向上的支持力外，还有向两侧斜向下的推力。 25．在学校的操场和开心农场中间有一条跨度为1米的水沟，为方便同学们进出开心农场，学校计划在操场和开心农场之间搭一座小桥，向全校同学公开招标。要求：桥面宽度不小于0.5米，小桥安全、美观、价廉。同学们纷纷报名参加此次竞标，小典邀请你一起参与他们组的竞标。 （1）下列属于本次校园小桥建设中的限制条件的是（　　）（多选，填字母）。 A. 桥面宽度 B. 桥的形状 C. 桥的跨度 D. 建造材料 E. 建造成本 （2）小桥的建造需经历“①制作一个模型、②明确要解决的问题、③实施建设、④在限定的条件下进行设计、⑤测试模型和评估改进”五个步骤，正确的排列顺序是（　　）（填字母，下同）。 A. ①②⑤④③ B. ②④①⑤③ C. ②①④⑤③ D. ②④①③⑤ （3）制订小桥的竞标书时，下列因素不需要写在标书中的是（　　） A. 成本预算、时间分配、人员分工 B. 建桥位置、使用的材料 C. 投标者是否具有丰富的经验 D. 桥的设计方案 （4）小典给小组提了以下建议，你觉得不正确的是（　　）。 A. 改进设计方案时，要分析梳理问题，反思交流 B. 可以调研周围桥梁的结构特点 C. 制作过程中，发现问题要经过小组研讨交流再进行处理，避免个人随意修改 D. 制作竞标书时，小组所有成员的意见都要记录在上面，不用处理、筛选 （5）从现场的情况来看，在1米宽的水沟之上建桥，下列桥的形状最适合的是（　　） A. 石拱桥 B. 斜拉桥 C. 悬索桥 D. 梁式桥 （6）结合资料查询和实地勘查，小组最后确定了设计方案，请你把设计图画在下面方框里。 （7）小典和同学设计并制作了一个纸桥梁模型检测他们的方案，他们用纸代替钢材，把同样大小的纸条折成了不同的形状，并进行承重能力的检测。 钢条结构 圆筒钢条 L形钢条 U形钢条 扁平钢条 承重能力（垫片数） 5 1 3 0 根据上表承重能力的检测情况，你觉得他们应该选用的钢材是（　　）（填字母，下同）。 A. 圆筒钢条 B. 扁平钢条 C. L形钢条 D. U形钢条 （8）各小组测试小桥模型时，采用的评估方式应该是（　　） A. 小组自评 B. 小组间互评 C. 不仅自评，小组间还要互评 D. 老师主观评价 （9）在整个建桥活动中，我们对做好一项工程有了很多新的认识。下列认识中，错误的是（　　） A. 工程的关键是设计，设计是需要不断改进往复的过程，直至满足建造的要求 B. 工程的建设离不开技术，两者相互影响又相互促进 C. 工程建设具有复杂性，制作模型可以和设计方案有些许不一致 D. 制作模型是工程设计中的重要环节 【答案】（1）ACE     （2）B     （3）C     （4）D     （5）D     （6）     （7）A     （8）C     （9）C      【详解】(1)小问详解： A．题目明确要求桥面宽度不小于0.5米，属于限制条件，故A符合题意； B．题目未对桥的形状有明确限制，不属于限制条件，故B不符合题意； C．水沟跨度为1米，桥的跨度需要适应水沟跨度，属于限制条件，故C符合题意； D．题目未对建造材料有明确限制，不属于限制条件，故D不符合题意。 E．题目要求小桥价廉，即对建造成本有要求，属于限制条件，故E符合题意。 故选ACE。 (2)小问详解： 小桥建造的正确步骤：首先要②明确要解决的问题（明确建造小桥的目的等）；然后④在限定的条件下进行设计和评估改进（根据限制条件设计并优化）；接着①制作一个模型（通过模型验证设计）；之后⑤（对模型等进行进一步评估改进，确保符合要求后）；最后③实施建设，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 (3)小问详解： A．成本预算、时间分配、人员分工是竞标书中很重要的部分，能体现项目的可行性等，需要写入，故A不符合题意； B．建桥位置、使用的材料关乎小桥的建设基础和用料，需要写入，故B不符合题意； C．投标者是否具有丰富的经验属于投标者自身的背景情况，不是小桥竞标书关于小桥本身设计、建设等的内容，不需要写入，故C符合题意； D．桥的设计方案是竞标书的核心内容之一，需要写入，故D不符合题意。 故选C。 (4)小问详解： A．改进设计方案时分析梳理问题、反思交流，有助于优化方案，是正确的，故A不符合题意； B．调研周围桥梁的结构特点，可借鉴经验，是正确的，故B不符合题意； C．制作过程中发现问题经小组研讨交流再处理，能保证小组协作和方案的合理性，是正确的，故C不符合题意； D．制作竞标书时，小组所有成员的意见需要处理、筛选，选取合理的意见，而不是全部记录，该说法错误，故D符合题意。 故选D。 (5)小问详解： A．石拱桥适合较大跨度的桥梁，1米宽的水沟跨度较小，石拱桥不太适合，故A不符合题意； B．斜拉桥一般用于大跨度桥梁，1米跨度用斜拉桥过于复杂，故B不符合题意； C．悬索桥也多用于大跨度桥梁，不适合1米宽的水沟，故C不符合题意； D．梁式桥结构简单，适合小跨度（如1米宽水沟）的桥梁建设，故D符合题意。 故选D。 (6)小问详解： 在学校的操场和开心农场中间有一条跨度为1米的水沟，结合资料查询和实地勘查，小组最后确定了设计方案，设计图如下： 在学校的操场和开心农场中间有一条跨度为1米的水沟，为方便同学们进出开心农场，学校计划在操场和开心农场之间搭一座小桥，向全校同学公开招标。要求：桥面宽度不小于0.5米，小桥安全。 (7)小问详解： 根据表中各种形状的钢条结构承重能力的检测结果可知，在圆筒钢条、L型钢条、U型钢条、扁平钢条中，承重能力最强的是圆筒钢条，由此判断，他们应该选用圆筒钢条，故选A。 (8)小问详解： 各小组测试小桥模型时，采用的评估方式应该是针对各组的模型开展交流评估活动，评估活动不仅自评本组设计，小组间还要进行互评，在互评中通过相互借鉴、相互帮助、资源共享等；老师主观评价是不合适的，故选C。 (9)小问详解： A．工程的关键是设计，一个成功的设计，往往要经历反复试验和不断改进的过程，故A正确，不符合题意； B．工程建设的建设离不开技术，技术是保证工程进行的关键，工程建设又会促进技术的进步，两者相互影响又相互促进，故B正确，不符合题意； C．工程建设具有复杂性，制作模型一定要和设计方案完全一致，利用模型再来检测设计的科学合理性，故C错误，符合题意； D．制作模型是工程设计中的重要环节，故D正确，不符合题意。 故选C。 26．如图所示是某校学生设计制作的桥梁模型，现要求测试该模型的稳定性和强度，提供不同质量的砝码若干，请设计简易实验方案，并回答问题。 （1）进行模型的稳定性实验，确定模型不发生翻转时所能承受的最大载荷（在给定的示意图上表示实验方法，用文字说明主要步骤）。 （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。从中选择两项，将序号填入横线处）。 （3）如果要提高模型中部的强度，可以采取的措施是　　　　　　　（①增加桥面木板的厚度；②增大桥墩之间的距离；③降低桥的高度；④选用高强度的材料。从中选择两项，将序号填入横线处）。 【答案】（1）见解析     （2）①③     （3）①④      【详解】(1)小问详解： 如图所示,将桥梁模型放置在平整的桌面上，在模型的最右侧或最左侧加挂砝码，并逐渐增加砝码数量，直至桥梁模型发生翻转，记录此时的砝码数量n。模型不发生翻转时所能承受的最大载荷为（n-1）个砝码的重量。 (2)小问详解： 提高稳定性的方法有：降低重心、增大支撑面（重心的垂线落在支撑面内）、改变结构形状。减小桥面的宽度将会降低桥梁的使用功能，增大桥梁两端伸出部分的长度会使桥梁的重心外移，重心的垂线不在支撑面内桥梁会翻到，故可以采取的措施为①③。 (3)小问详解： 提高强度的方法有：改变材料、改变连接方式、改变结构形状。增大桥墩之间的距离会使中部承受更大的压力，更容易弯曲形变。降低桥的高度是降低重心，对桥梁中部强度提高没有帮助，故可以采取的措施是①④。 【C 拓展培优题】 27．（25-26·浙江杭州·期末）在学校科技节《木筷桥梁——探索结构的力量》中，要挑战用木筷和橡皮筋搭建一座跨度为50厘米的桥梁模型。受杭州著名桥梁（如钱塘江大桥和钱江三桥）的启发，你想探究：桥梁的　　　　　　　　　　对它的承重能力有什么影响？ （1）在实验中必须保持相同的条件有：　　　　　　　　　　（写出一条） （2）动手实验与收集证据：搭建了两种模型进行对比测试： 模型A（平板梁式桥）：将木筷并排用橡皮筋绑紧作为桥面，两端架空。 模型B（桁架斜拉桥）：先用木筷组成多个三角形桁架作为主梁，再用木筷搭建桥塔，并用橡皮筋连接桥塔与桥面（模拟斜拉索）。 （3）评价：该模型在评价量表中“结构形变程度”指标上评定为待改进，请将　　　　　　　　　　处补充完整 评价维度 优秀 良好 待改进 模型承重能力 能承载16本及以上科学课本的重量 能承载12-15本科学课本的重量 无法承载12本科学课本的重量 结构形变程度 加载完重物后，模型能完全恢复原状，无永久形变。 加载完重物后，模型局部无法恢复原来的形状，但未损坏。 加载完重物后，__________ 外观与结构完整性 美观且牢固，结构完整 美观，结构基本完整 不美观不牢固，结构不完整 （4）模型B承重更强，主要是因为三角形桁架大大增加了结构的　　　　　　　　　　，而模拟的斜拉索则帮助将桥面的压力分散传递到了桥塔。 【答案】① 结构形式    ② 木筷的数量    ③ 模型不能恢复原状，发生永久形变，出现结构损坏    ④ 稳定性 【详解】[1]分析题目可知，题中对比了两种不同结构形式的桥梁模型（平板梁式桥和桁架斜拉桥），它们的核心区别就是结构形式不同。因此该实验的目的是探究不同桥梁结构对它的承重能力有什么影响。 [2]对照实验是指在探究某种条件对研究对象的影响时，对研究对象进行的除了该条件不同以外，其他条件都相同的实验。根据变量设置对照实验，可以增强实验结果的说服力。由题可知，这是一个对照实验，需要保证只有“结构形式”这一个变量在变，其他所有可能影响承重结果的条件都必须保持相同，因此需要保持木筷的数量、橡皮筋的数量、桥梁跨度、加载方式等条件相同。 [3]根据表格中“待改进”一栏其承重能力最弱可推知，其“结构形变程度”也对应最差的情况，即加载完重物后，模型不能恢复原状，发生永久形变，出现结构损坏。 [4]三角形的三条边长度确定后，其形状就固定不变，不易发生变形。这种特性使得三角形结构在承受荷载（如车辆重量、风力等）时，能够保持结构的稳固，不易出现扭曲、变形等情况。因此模型B承重更强，主要是因为三角形桁架大大增加了结构的稳定性。 28．（25-26·浙江绍兴新昌县·期末）秋假期间，科学兴趣小组前往天姥山进行野外环境与工程考察。他们沿着古驿道行进，沿途小桥流水风景旖旎，请运用所学科学知识分析下列问题。 （1）沿路树叶呈现红色或黄色，是因为叶片主要　　　　　　（选填“吸收”或“反射”）太阳光中的红色或黄色光； （2）小组考察了一座清代单孔石拱桥——落马桥（如图）。该桥跨度约7米，拱圈由规整的花岗岩砌成。石拱桥的桥墩通常建得较宽大，这是通过　　　　　　来减小对地基的压强，防止桥体下沉； （3）落马桥下的河水奔流不息。从水循环的角度看，河流属于水循环中的　　　　　　环节； （4）从工程与环境角度，简要说明石拱桥设计的一个优点。 【答案】（1）反射     （2）增大受力面积     （3）地表径流     （4）利用当地石材，材料易得且耐久；拱形结构稳固，能较好分布压力，跨越较大跨度；桥洞利于排水，减少洪水对桥体的冲击      【详解】(1)小问详解： 不透明物体的颜色由其反射的色光决定。沿路树叶呈现红色或黄色，是因为叶片主要反射太阳光中的红色或黄色光。 (2)小问详解： 石拱桥的桥墩通常建得较宽大，这是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对地基的压强，防止桥体下沉。 (3)小问详解： 水循环的主要环节包括蒸发、水汽输送、降水、下渗和径流，其中降水、蒸发和径流是三个最重要的环节。‌从水循环的角度看，河流属于水循环中的地表径流环节。 (4)小问详解： 见答案 29．（25-26·浙江衢州衢江区·期末）某兴趣小组设计了一座简易桥梁模型（如图甲所示）。现在要对该模型进行稳定性测试，实验方案如图乙所示，他们利用铁块、托盘天平、刻度尺等器材进行如下测试： 步骤Ⅰ：将桥梁模型放置在水平的桌面上。 步骤Ⅱ：在桥梁的右侧最远端逐渐叠加铁块（每个铁块质量为m），直到桥梁模型发生翻转，记录此时铁块总质量为M。 （1）请写出该桥梁模型稳定性好坏的判断依据　　　　　　　　。 （2）科学上，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”，即为。通过上述实验可以推断，稳定值取值范围为　　　　　　　　（用M、m表示）。 （3）如果要提高桥梁模型的稳定性，可以采取的措施是：　　　　　　　　。 ①两端增加桥墩；②减小桥面宽度；③增加桥梁两端伸出部分的长度。 【答案】（1）桥梁模型发生翻转时所加铁块的总质量越大，稳定性越好     （2）     （3）①      【详解】(1)小问详解： 在相同测试条件下，桥梁模型发生翻转时所叠加铁块的总质量越大，说明其能承受的载重越大，稳定性越好。 (2)小问详解： 铁块总质量为时，桥梁模型尚未发生翻转；总质量增加到时，桥梁模型发生翻转，因此稳定值应满足 (3)小问详解： ①在桥梁两端增加桥墩，可以增大桥梁的支撑范围，使桥梁不易发生翻转，从而提高桥梁模型的稳定性，故①符合题意； ②减小桥面宽度，不能增大桥梁在图示方向的支撑范围，不能提高其抗翻转能力，故②不符合题意； ③增加桥梁两端伸出部分的长度，会增大载重到支点的距离，相同载重产生的力矩更大，桥梁更容易发生翻转，故③不符合题意。 故选①。 30．（25-26·浙江台州路桥区·期末）在校科技节木桥承重比赛中，小柯设计制作了如图所示的桥梁模型，并进行了承重测试。在承重测试中，承重板通过挂钩与电子秤相连。通过往承重容器中不断加入重物来比较不同桥梁的承重能力，直至木桥受损。 （1）在承重测试中，小柯认为往承重容器内加入细沙比钩码更好，其理由是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）已知承重板与水平桥面的接触面积为15厘米2，桥梁下方电子秤悬挂重物的最大质量为15千克，不计电子秤、承重板及承重容器的自重，求该桥梁所能承受的最大压强？ （3）桁架梁主体结构中有多个三角形，这样设计的目的是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）细沙可以连续缓慢地加入，便于准确确定桥梁的最大承重     （2）     （3）利用三角形的稳定性，增强桥梁的结构稳定性，从而增加桥梁的承重能力      【详解】(1)小问详解： 钩码只能一个一个地增加，加入时对桥梁产生的压力变化是不连续的，容易导致桥梁突然受损，无法准确测量其最大承重；而细沙可以连续缓慢地加入，能够平稳地增加桥梁所承受的压力，便于准确确定桥梁的最大承重。 (2)小问详解： 电子秤悬挂重物的最大重力 桥面受到的最大压力 该桥梁所能承受的最大压强 (3)小问详解： 三角形具有稳定性，在桁架梁主体结构中设计多个三角形，可以使桥梁结构更加稳固，增强桥梁的结构稳定性，从而提高桥梁的承重能力。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 5.2 桥梁的结构与制作（分层作业） 目录 【A 基础达标题】 一、桥梁的类型 二、桥梁结构分析 三、桥梁制作与设计 【B 能力提升题】 【C 拓展培优题】 【A 基础达标题】 一、桥梁的类型 1．（25-26·浙江温州·期末）利用完全相同的复合板（制作桥面）、木块（制作桥墩）和重物搭建桥梁模型，进行如图实验研究不同类型桥梁的性能。该实验中影响桥梁模型性能的主要因素为（     ） A. 桥墩的跨度 B. 桥墩的高度 C. 桥面的材料 D. 桥面的形状 2．（2026·浙江台州黄岩区2025学年第一学期期末教学质量监测科学·期末）黄岩五洞桥具有独特的地方风格，成为这一带古代桥梁工程的代表作。按照结构和受力特点，五洞桥属于（        ） A. 梁式桥 B. 拱桥 C. 悬索桥 D. 斜拉桥 3．（25-26·浙江绍兴越城区·期末）人民大桥（照片及模型图如下）是上虞区的标志性建筑之一，桥长约1120米，宽26米。该桥连接新老城区，缓解区域交通压力，兼具实用性与景观性。造型简洁现代，与曹娥江水域景观相协调。按照桥梁的结构和受力特点，人民大桥属于（　　） A. 梁式桥 B. 斜拉桥 C. 悬索桥 D. 拱桥 4．（2026·浙江杭州）有一款组合式小船，骨架采用结实、轻质的，不易与其他物质反应的碳纤维材料，所有的配件加在一起的质量大约为5千克，与一个标准铅球质量相仿。这样带来的好处有（        ） ①降低船的重量②提高船的牢固度③防止生锈 A. ①②③ B. ②③ C. ①② D. ①③ 5．（25-26·浙江宁波鄞州区·期末）下图中的各种桥见证了宁波的发展，其中属于拱桥的是（        ） A. 张斌桥 B. 甬江大桥 C. 兴宁桥 D. 庆丰桥 6．小明利用木条和细绳改进如图所示的木桥梁承重结构模型。从承重角度考虑，以下设计方案中，最不合理的是（　 　）     A.  B.  C.  D.  7．随着桥梁建造技术的不断进步，各种组合桥不断出现。下列著名桥梁都属于组合桥，其中属于桁架拱桥的是（　　） A. 邯郸支漳河大桥 B. 温哥华亚历克斯弗雷泽大桥 C. 杭州之江大桥（钱江七桥） D. 贵阳乌梅河特大桥 8．如图所示的桥梁模型，通过杆件穿插、叠压而成。材料甲与材料乙的相关尺寸如图所示，分析下表，下列关于杆件的选材及摆放方案，最合理的是（σ的值越小表示强度越强）（　　） 抗压强度 σ 抗弯强度 σ A. 选择材料甲，24作为尺寸h B. 选择材料甲，16作为尺寸h C. 选择材料乙，22作为尺寸h D. 选择材料乙，18作为尺寸h 9．以下对纸桥抗弯能力的测试方式中,不合理的是（　　） A.  B.  C.  D.  二、桥梁结构分析 10．天下闻名的赵州桥是世界上现存最早、保存最好的单孔石拱桥，距今已有1400多年的历史，被誉为“华北四宝之一”。下面不是从技术角度对赵州桥进行评价的是（　　） A. 主拱券两端各有两个小拱，称敞肩型石拱桥，是世界造桥史的一个创新 B. 主拱券两端的两个小拱，既节省材料，又减少桥身自重，还增加了桥的泄洪能力 C. 赵州桥是由28道独立拱券组成的单孔弧形大桥 D. 赵州桥顶部塑造的吸水兽，寄托了人们祝福大桥不受水害、长存无疆的良好愿望 11．在港珠澳大桥的建造中能说明工程设计推动科学技术发展的是（　　） A. 为保护中华白海豚的生存环境，出台指导手册 B. 为解决桥体跨度大的问题，研发双相不锈钢钢筋 C. 为解决岛屿和航道影响，制定航行安全和环保方案 D. 为了尽早完工，采用了先进设备，提高了效率 12．如图是小毅同学用小方木和圆棒搭建的自承式桥梁模型。下列关于该模型的说法不正确的是（　 　） A. 该模型属于框架结构 B. 该桥梁需要胶水等材料 C. 圆棒是该模型的一个要素 D. 若模型的一根小方木断裂，模型会坍塌，体现系统是一个整体 13．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 14．下列关于桥梁的说法，错误的是（　　） A. 我国自主设计并建造的第一座现代化大型桥梁是钱塘江大桥 B. 钢材是现代桥梁最重要的建筑材料 C. 现代大桥往往综合利用拱形、框架、拉索等各种结构的特点 D. 使用拱形结构，可以使桥的跨度更大 15．（25-26·浙江湖州吴兴区·期末）如图甲是小兴制作的桥梁模型。 （1）其中A处应选择的接口材料为图乙中的　　　　　　　　　　　　，该模型中多处有类似B的斜杆，作用是　　　　　　　　　　　　。 （2）2025年诺贝尔奖化学奖授予开发金属有机框架材料（MOFs）的三位科学家。MOFs被称为分子乐高，是利用金属离子和有机分子构建具有大量孔洞的“货架”，这些孔洞可以根据需要捕获、储存或释放特定物质如图丙是某种MOFs微观结构模型，图甲桥梁模型中的插口类似于MOFs中的　　　　　　　　　　　　（填“金属离子”或“有机分子”）。下列领域，该材料具有应用前景的有　　　　　　　　　　　　。 A.从空气中收集饮用水：通过选择孔径合适的MOFs吸附水蒸气 B.物质分离：利用孔径合适的MOFs选择性吸附特定分子 16．（25-26·浙江绍兴柯桥区·期末）如图甲所示是某校学生设计制作的桥梁模型，现要求测试该模型的稳定性和最大承重。 （1）要对该模型进行稳定性试验，可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”。某学生根据提供的钩码，设计了简易试验方案来测试该模型的稳定性，步骤如下： a.将桥梁模型放置在　　　　　　桌面上。 b.如图乙所示，在桥梁的右侧最远端逐渐悬挂钩码（每个钩码的质量均为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　　　　　　（填字母）。 A.M   B.小于   C.大于M   D.大于，小于M （2）若要测量模型的最大承重，可在桥梁的中心逐渐增加钩码，当模型出现　　　　　　现象时，记录此时钩码总质量为，即为该桥梁模型的最大承重。 （3）如果要提高该桥梁模型的最大承重，可以采取的措施有______。 A. 增加桥墩高度 B. 选用高强度的材料 C. 增加桥面木板的厚度 D. 增大两桥墩之间的距离 17．（25-26·浙江台州椒江区·期末）小科设计制作一个桥梁模型，结构图如图所示。 （1）小科在设计中采用了拱形结构，最主要的目的是为了增加（　　） A. 桥梁的跨度 B. 桥面的高度 C. 桥面承重力 （2）设计桥梁时，通常经历四个环节：①明确内容；②制作模型；③优化与完善；④制定设计方案。这四个环节的顺序依次是　　　　　　　　　　　　　。 18．（25-26·浙江杭州·期末）在学校科技节《木筷桥梁——探索结构的力量》中，要挑战用木筷和橡皮筋搭建一座跨度为50厘米的桥梁模型。受杭州著名桥梁（如钱塘江大桥和钱江三桥）的启发，你想探究：桥梁的　　　　　　　　　　对它的承重能力有什么影响？ （1）在实验中必须保持相同的条件有：　　　　　　　　　　（写出一条） （2）动手实验与收集证据：搭建了两种模型进行对比测试： 模型A（平板梁式桥）：将木筷并排用橡皮筋绑紧作为桥面，两端架空。 模型B（桁架斜拉桥）：先用木筷组成多个三角形桁架作为主梁，再用木筷搭建桥塔，并用橡皮筋连接桥塔与桥面（模拟斜拉索）。 （3）评价：该模型在评价量表中“结构形变程度”指标上评定为待改进，请将　　　　　　　　　　处补充完整 评价维度 优秀 良好 待改进 模型承重能力 能承载16本及以上科学课本的重量 能承载12-15本科学课本的重量 无法承载12本科学课本的重量 结构形变程度 加载完重物后，模型能完全恢复原状，无永久形变。 加载完重物后，模型局部无法恢复原来的形状，但未损坏。 加载完重物后，__________ 外观与结构完整性 美观且牢固，结构完整 美观，结构基本完整 不美观不牢固，结构不完整 （4）模型B承重更强，主要是因为三角形桁架大大增加了结构的　　　　　　　　　　，而模拟的斜拉索则帮助将桥面的压力分散传递到了桥塔。 三、桥梁制作与设计 19．（25-26·浙江衢州衢江区·期末）某兴趣小组设计了一座简易桥梁模型（如图甲所示）。现在要对该模型进行稳定性测试，实验方案如图乙所示，他们利用铁块、托盘天平、刻度尺等器材进行如下测试： 步骤Ⅰ：将桥梁模型放置在水平的桌面上。 步骤Ⅱ：在桥梁的右侧最远端逐渐叠加铁块（每个铁块质量为m），直到桥梁模型发生翻转，记录此时铁块总质量为M。 （1）请写出该桥梁模型稳定性好坏的判断依据　　　　　　　　。 （2）科学上，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”，即为。通过上述实验可以推断，稳定值取值范围为　　　　　　　　（用M、m表示）。 （3）如果要提高桥梁模型的稳定性，可以采取的措施是：　　　　　　　　。 ①两端增加桥墩；②减小桥面宽度；③增加桥梁两端伸出部分的长度。 20．设计一座简易桥梁，结构自行选择。 （1）画出简易桥梁结构草图。 （2）选用合适的材料制作模型。（所选材料不一定与实际建造桥梁的材料相同） 21．（25-26·浙江台州路桥区·期末）在校科技节木桥承重比赛中，小柯设计制作了如图所示的桥梁模型，并进行了承重测试。在承重测试中，承重板通过挂钩与电子秤相连。通过往承重容器中不断加入重物来比较不同桥梁的承重能力，直至木桥受损。 （1）在承重测试中，小柯认为往承重容器内加入细沙比钩码更好，其理由是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）已知承重板与水平桥面的接触面积为15厘米2，桥梁下方电子秤悬挂重物的最大质量为15千克，不计电子秤、承重板及承重容器的自重，求该桥梁所能承受的最大压强？ （3）桁架梁主体结构中有多个三角形，这样设计的目的是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 22．（25-26·浙江绍兴新昌县·期末）秋假期间，科学兴趣小组前往天姥山进行野外环境与工程考察。他们沿着古驿道行进，沿途小桥流水风景旖旎，请运用所学科学知识分析下列问题。 （1）沿路树叶呈现红色或黄色，是因为叶片主要　　　　　　（选填“吸收”或“反射”）太阳光中的红色或黄色光； （2）小组考察了一座清代单孔石拱桥——落马桥（如图）。该桥跨度约7米，拱圈由规整的花岗岩砌成。石拱桥的桥墩通常建得较宽大，这是通过　　　　　　来减小对地基的压强，防止桥体下沉； （3）落马桥下的河水奔流不息。从水循环的角度看，河流属于水循环中的　　　　　　环节； （4）从工程与环境角度，简要说明石拱桥设计的一个优点。 【B 能力提升题】 23．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. 桁架的横杆、竖杆、斜杆三种杆件中，对桁架的稳定性起决定作用的是斜杆 24．（25-26·浙江海宁·期末）如图是湖州三绝之一的潮音桥，始建于明代，兼具交通与景观等功能，结合其建筑特色，回答下列问题： （1）潮音桥是一座三孔　　　　　　　（填“梁式桥“拱桥”“悬索桥”或“斜拉桥”），中间大孔便于通航，两侧小孔可减轻桥身重量，这种设计桥梁的优点是　　　　　　　（写一点即可）。 （2）在承受车辆与行人荷载时，主要通过弧形拱结构将向下的压力转化并传递给基座，该结构便会产生竖直向上的支持力和　　　　　　　（填力的方向）的力。 25．在学校的操场和开心农场中间有一条跨度为1米的水沟，为方便同学们进出开心农场，学校计划在操场和开心农场之间搭一座小桥，向全校同学公开招标。要求：桥面宽度不小于0.5米，小桥安全、美观、价廉。同学们纷纷报名参加此次竞标，小典邀请你一起参与他们组的竞标。 （1）下列属于本次校园小桥建设中的限制条件的是（　　）（多选，填字母）。 A. 桥面宽度 B. 桥的形状 C. 桥的跨度 D. 建造材料 E. 建造成本 （2）小桥的建造需经历“①制作一个模型、②明确要解决的问题、③实施建设、④在限定的条件下进行设计、⑤测试模型和评估改进”五个步骤，正确的排列顺序是（　　）（填字母，下同）。 A. ①②⑤④③ B. ②④①⑤③ C. ②①④⑤③ D. ②④①③⑤ （3）制订小桥的竞标书时，下列因素不需要写在标书中的是（　　） A. 成本预算、时间分配、人员分工 B. 建桥位置、使用的材料 C. 投标者是否具有丰富的经验 D. 桥的设计方案 （4）小典给小组提了以下建议，你觉得不正确的是（　　）。 A. 改进设计方案时，要分析梳理问题，反思交流 B. 可以调研周围桥梁的结构特点 C. 制作过程中，发现问题要经过小组研讨交流再进行处理，避免个人随意修改 D. 制作竞标书时，小组所有成员的意见都要记录在上面，不用处理、筛选 （5）从现场的情况来看，在1米宽的水沟之上建桥，下列桥的形状最适合的是（　　） A. 石拱桥 B. 斜拉桥 C. 悬索桥 D. 梁式桥 （6）结合资料查询和实地勘查，小组最后确定了设计方案，请你把设计图画在下面方框里。 （7）小典和同学设计并制作了一个纸桥梁模型检测他们的方案，他们用纸代替钢材，把同样大小的纸条折成了不同的形状，并进行承重能力的检测。 钢条结构 圆筒钢条 L形钢条 U形钢条 扁平钢条 承重能力（垫片数） 5 1 3 0 根据上表承重能力的检测情况，你觉得他们应该选用的钢材是（　　）（填字母，下同）。 A. 圆筒钢条 B. 扁平钢条 C. L形钢条 D. U形钢条 （8）各小组测试小桥模型时，采用的评估方式应该是（　　） A. 小组自评 B. 小组间互评 C. 不仅自评，小组间还要互评 D. 老师主观评价 （9）在整个建桥活动中，我们对做好一项工程有了很多新的认识。下列认识中，错误的是（　　） A. 工程的关键是设计，设计是需要不断改进往复的过程，直至满足建造的要求 B. 工程的建设离不开技术，两者相互影响又相互促进 C. 工程建设具有复杂性，制作模型可以和设计方案有些许不一致 D. 制作模型是工程设计中的重要环节 26．如图所示是某校学生设计制作的桥梁模型，现要求测试该模型的稳定性和强度，提供不同质量的砝码若干，请设计简易实验方案，并回答问题。 （1）进行模型的稳定性实验，确定模型不发生翻转时所能承受的最大载荷（在给定的示意图上表示实验方法，用文字说明主要步骤）。 （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。从中选择两项，将序号填入横线处）。 （3）如果要提高模型中部的强度，可以采取的措施是　　　　　　　（①增加桥面木板的厚度；②增大桥墩之间的距离；③降低桥的高度；④选用高强度的材料。从中选择两项，将序号填入横线处）。 【C 拓展培优题】 27．（25-26·浙江杭州·期末）在学校科技节《木筷桥梁——探索结构的力量》中，要挑战用木筷和橡皮筋搭建一座跨度为50厘米的桥梁模型。受杭州著名桥梁（如钱塘江大桥和钱江三桥）的启发，你想探究：桥梁的　　　　　　　　　　对它的承重能力有什么影响？ （1）在实验中必须保持相同的条件有：　　　　　　　　　　（写出一条） （2）动手实验与收集证据：搭建了两种模型进行对比测试： 模型A（平板梁式桥）：将木筷并排用橡皮筋绑紧作为桥面，两端架空。 模型B（桁架斜拉桥）：先用木筷组成多个三角形桁架作为主梁，再用木筷搭建桥塔，并用橡皮筋连接桥塔与桥面（模拟斜拉索）。 （3）评价：该模型在评价量表中“结构形变程度”指标上评定为待改进，请将　　　　　　　　　　处补充完整 评价维度 优秀 良好 待改进 模型承重能力 能承载16本及以上科学课本的重量 能承载12-15本科学课本的重量 无法承载12本科学课本的重量 结构形变程度 加载完重物后，模型能完全恢复原状，无永久形变。 加载完重物后，模型局部无法恢复原来的形状，但未损坏。 加载完重物后，__________ 外观与结构完整性 美观且牢固，结构完整 美观，结构基本完整 不美观不牢固，结构不完整 （4）模型B承重更强，主要是因为三角形桁架大大增加了结构的　　　　　　　　　　，而模拟的斜拉索则帮助将桥面的压力分散传递到了桥塔。 28．（25-26·浙江绍兴新昌县·期末）秋假期间，科学兴趣小组前往天姥山进行野外环境与工程考察。他们沿着古驿道行进，沿途小桥流水风景旖旎，请运用所学科学知识分析下列问题。 （1）沿路树叶呈现红色或黄色，是因为叶片主要　　　　　　（选填“吸收”或“反射”）太阳光中的红色或黄色光； （2）小组考察了一座清代单孔石拱桥——落马桥（如图）。该桥跨度约7米，拱圈由规整的花岗岩砌成。石拱桥的桥墩通常建得较宽大，这是通过　　　　　　来减小对地基的压强，防止桥体下沉； （3）落马桥下的河水奔流不息。从水循环的角度看，河流属于水循环中的　　　　　　环节； （4）从工程与环境角度，简要说明石拱桥设计的一个优点。 29．（25-26·浙江衢州衢江区·期末）某兴趣小组设计了一座简易桥梁模型（如图甲所示）。现在要对该模型进行稳定性测试，实验方案如图乙所示，他们利用铁块、托盘天平、刻度尺等器材进行如下测试： 步骤Ⅰ：将桥梁模型放置在水平的桌面上。 步骤Ⅱ：在桥梁的右侧最远端逐渐叠加铁块（每个铁块质量为m），直到桥梁模型发生翻转，记录此时铁块总质量为M。 （1）请写出该桥梁模型稳定性好坏的判断依据　　　　　　　　。 （2）科学上，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”，即为。通过上述实验可以推断，稳定值取值范围为　　　　　　　　（用M、m表示）。 （3）如果要提高桥梁模型的稳定性，可以采取的措施是：　　　　　　　　。 ①两端增加桥墩；②减小桥面宽度；③增加桥梁两端伸出部分的长度。 30．（25-26·浙江台州路桥区·期末）在校科技节木桥承重比赛中，小柯设计制作了如图所示的桥梁模型，并进行了承重测试。在承重测试中，承重板通过挂钩与电子秤相连。通过往承重容器中不断加入重物来比较不同桥梁的承重能力，直至木桥受损。 （1）在承重测试中，小柯认为往承重容器内加入细沙比钩码更好，其理由是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）已知承重板与水平桥面的接触面积为15厘米2，桥梁下方电子秤悬挂重物的最大质量为15千克，不计电子秤、承重板及承重容器的自重，求该桥梁所能承受的最大压强？ （3）桁架梁主体结构中有多个三角形，这样设计的目的是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 / 学科网（北京）股份有限公司 $