中小学教育资源及组卷应用平台 第3节 搭建一座简易人行浮桥 1．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。 2．如图所示为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，请设计简易试验方案，并回答下列问题： （1）进行模型的稳定性试验，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试验方法，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____(多选，填字母)。 A．缩短桥梁两端伸出部分的长度 B．增大桥梁两端伸出部分的长度 C．两端增加桥墩 D．减小桥面宽度 （3）如果要提高模型中部的强度，可以采取的措施是____(多选，填字母)。 A．增加桥面木板的厚度 B．增大桥墩之间的距离 C．降低桥的高度 D．选用高强度的材料 3．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。 4．在科学课上，同学们设计并制作了一个小型桥梁模型，用于探究桥梁的结构稳定性、强度和成本效益。以下是实验过程和相关问题： 实验背景：同学们选择制作一个简单的梁式桥模型，使用木条和胶水作为主要材料。桥梁模型的跨度为40厘米，宽度为5厘米。实验目标是测试桥梁模型的承载能力和稳定性，并分析材料成本。 实验过程： 设计与制作：同学们根据设计图纸制作了桥梁模型，确保结构对称且连接牢固。 材料成本：木条成本为0.5元/根，共使用了8根；胶水成本为2元/瓶，共使用了1瓶。 测试：在桥梁模型的中心位置逐渐增加重量，记录模型能够承受的最大荷载。同时，用风扇模拟风力，观察桥梁的稳定性。 （1）材料成本计算：桥梁模型的总材料成本为木条成本和胶水成本之和。木条成本为0.5元/根，共使用了8根；胶水成本为2元/瓶，共使用了1瓶。因此，桥梁模型的总材料成本为 元。 （2）荷载测试结果：在测试过程中，桥梁模型在中心位置能够承受的最大荷载为3千克。这说明桥梁模型的强度与 （填“材料”或“跨度”）密切相关，同时也受到制作工艺的影响。 （3）稳定性测试：当用风扇模拟风力时，桥梁模型在一定风力下能够保持稳定。这说明桥梁的稳定性不仅与结构设计有关，还与 （填“材料重量”或“材料强度”）有关。 （4）优化建议： ... ...
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