Question

【題目】如圖甲為虎門大橋的示意圖，“橋塔為什么要造這么高？”小強對此進行了研究：他將大橋的結構進行簡化，抽象成圖乙的模型，又畫了橋塔高低不同的兩幅圖丙和丁。

（1）可以看出它用到了_____的相關知識，其中O是_____，_____代表橋重和過往車輛等產生的對橋的作用力。

（2）小強通過比較發現：適當增加橋塔的高度，可_____（填“增大”或“減小”）斜拉索拉力的力臂，從而_____（填“增大”或“減小”）斜拉索的拉力。

（3）假如止你來設計新的斜拉索式大橋，你還能提出什么方法可以減輕鋼紫承受拉力？______（說出一種方法即可）

Answer 1

【答案】杠桿 支點 F1 增大 減小 使用新型材料，減小橋自重

【解析】

（1）由抽象成的模型圖可知，它用到的杠桿的相關知識，圖中F0為拉索的拉力，F1相當于橋重和過往車輛等產生的對橋的作用力，O點此杠桿的支點；

（2）如下圖所示，橋塔高度增加后，阻力F1及其力臂不變，L0'＞L0，即動力臂增大，由杠桿的平衡條件可知：斜拉索的拉力F0減小；

（3）斜拉索克服的是橋重和過往車輛等產生的對橋的作用力，所以要減輕鋼索承受的拉力，就要從減輕橋的自身重力和載重汽車的最大載重量來入手考慮。即：使用新型材料，減小橋自重、限制載重汽車的最大載重量等。