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2 弯弯的拱桥 课时培优练习 粤教版（2017） 五年级下册科学
一、单选题
1．球形在各个方向上都可以看成（　　）。
A． B． C．
2．下列物体中利用了圆顶形原理的是(　　)。
A．汽车方向盘 B．安全帽 C．铁塔
3．下面三个纸拱中最容易变形的是（　　）。
A．
B．
C．
4．拱桥的特点是拱形，跨度校大，建造时还能做到什么？
A．外地取材 B．就地取材 C．不用取材
5．摩托车驾驶员所戴的头盔是圆顶形结构，这种结构的主要优点是(　　)
A．节省材料
B．美观大方
C．抗压能力强，保护头部安全
6．在下面的桥中，(　　)能承受的压力最大。
A． B． C．
7．拱形受力时能将压力向下向外传递产生外推力，以下图示中外推力能内部抵消，不需要外力抵住拱足的是(　　)
A． B． C．
8．下列(　　)没有利用拱形的原理。
A．圆形屋顶 B．赵州桥 C．金字塔
9．日常生活中的拱形屋顶、拱桥、隧道等都运用了(　　) 。
A．三角形稳定原理 B．拱形原理 C．蜂窝构造原理
10．石头垒成的简易石桥，它不容易坍塌主要是因为（　　）。
A．长在上面的草根起到了固定的作用
B．石块之间用黏合剂牢牢地粘连在一起
C．采用了拱形的结构
二、填空题
11．拱形在受到压力时，能把压力向　 　和向　 　传递给相邻的部分，且拱形受到压力时会产生　 　力，抵住这个力，就能增加拱形的承重能力。
12．桥面在拱　 　(填“上方”或“下方”)的拱桥，桥板拉住了拱足，抵消了拱向外的推力，减少了桥墩的负担。
13．人体的结构非常巧妙。人的头骨近似于 　 　，可以很好地保护大脑：拱形的　 　保护着内脏：人的足骨构成一个　 　足弓，它可以更好地承载人体的重量。
14．安全帽之所以承受压力好，是因为它利用了　 　的原理。
15．圆顶形可以看成　 　的组合。它有拱形承载压力　 　的特点，而且不产生向外推的力。
三、综合题
16．国家大剧院位于北京市中心天安门广场西，国家大剧院主体建筑钢结构超椭球体壳为一个超大空间壳体，巨大的壳体是建筑与结构的融合体、墙面与顶面浑然一体没有界限。根据材料回答下列问题(每空1分，共4分)：
（1）你认为国家大剧院的设计灵感模仿的生物相似的是(　　)
A． B． C． D．
（2）国家大剧院结构的优点：　 　、　 　，生活中还有很多物品与大剧院的结构相似，例如：　 　。
17．研学旅行能拓展学生视野，夯实科学知识的好机会。请与小科同学一起解决去年暑期研学旅行中遇到的有关问题：
（1）在集中的公园里，小科看到种植不久的广玉兰、子等植物，这两种植物属于木本植物的是　 　。在小动物园里，他看到了孔雀，孔雀　 　脊椎动物（填“是”或“不是”）。
（2）上山时，小科看见了一座古老的石拱桥，小科站在桥上发现，石拱桥会受到小科自己给它的压力，那是小科的　 　（填“推力”、“拉力”或“重力”），石拱桥会把受到的力向下和向外传递给相邻的部分。因而，石拱桥能承压多年而不倒。
（3）在上顶上，小科看到了工程队正在给准备修建的观光塔台制造模型，一般情况下，塔台要稳定性好，必须建成　 　框架结构（填“三角形”或“四边形”），他看到一名工人正往塔台模型上放重物以检验塔台的承重能力，这一过程叫做　 　塔台模型。
（4）小科在休息区见到一垃圾桶的结构如图所示，用脚在A处往下踩，垃圾桶的盖子会打开，此时ABC和DEF都是杠杆。这两个杠杆的阻力点分别是（　　）。
A．C和D B．B和F C．B和D D．C和F
（5）小科在回家的途中遭受了“隔离”，原因是部分地区新冠疫情还很严重。如图是新型冠状病毒图，科学家对其进行观察的仪器是（　　）
A．放大镜 B．光学显微镜
C．电子显微镜 D．扫描隧道显微镜
18．请利用学过的知识回答下列问题：
（1）夏天，阿星去农村的奶奶家里玩，他看见一只母鸡正在孵小鸡，鸡蛋被母鸡压在身下却没有被压坏，这是为什么呢？
（2）一艘捕鱼船在海上利用声呐装置探测鱼群，请你解释一下渔船的探测原理。
四、实验探究题
19．举世瞩目的卢沟桥，如今建成了抗日战争纪念馆。卢沟桥是北京及华北地区古桥中规模最大的联拱石桥。还有惠通河上的永通桥，建于明代，为京东八大咽喉之一。永通桥桥洞高阔，通过京北运河向京城运输粮草、装木的船可以顺利驶过。
（1）承重是设计桥梁时需要考虑的重要方面，桥梁主要承受的是(　　)时的力。
A．受压 B．受拉 C．受弯
（2）许多桥梁建成拱形，主要是为了(　　)。
A．更加美观 B．节省材料 C．更加牢固
（3）惠通河上的永通桥，桥面在(　　)，桥下空间高，便于船通行。
A．拱上方 B．拱下方
20．在《形状与结构》单元的学习中，我们搭框架、建高塔、造纸桥，像工程师一样设计图纸、动手制作、实验测试、再制作再测试，不断改进我们的制作。通过这样的活动培养了我们的思维能力、动手操作能力等等，提升了我们的科学素养。请根据所学的知识，完成以下各题。
（1）我们用了（　　）根小棒搭了一个正方体框架。
A．8 B．12 C．16 D．20
（2）我们在建高塔的时候，为了使它不容易倒，按照（　　）设计的。
A．上大、轻，下小、重 B．上小、轻，下大、重
C．上小、重，下大、轻 D．随意的想法
（3）我们湖州特色的桥有很多，其中飞风大桥（如右示意图）就是座（　　）。
A．拱桥 B．悬索桥 C．斜拉桥 D．平桥
（4）南太湖大桥是一座斜拉索桥，它的桥塔上有很多钢缆拉着载重桥面。工程师在设计时做了以下三种试验，如果其他条件都相同，你觉得缆绳受拉力最小的是（　　）。
A． B．
C． D．
21．如图为工人在搭建用于建设高铁桥梁的钢架。
（1）工人戴的安全帽具有（　　）结构。
A．瓦楞 B．圆顶形 C．平板
（2）为了提高钢架的稳定性，工人应该选择下列图（　　）的结构来搭建钢架。
A． B． C．
（3）施工中，工人在钢架上平放一种横截面为“ ”的钢材。当这种钢材以下列图（　　）的方法摆放时，钢材的抗弯曲能力最强。
A． B． C．
（4）设计人员设计了两种不同的高速铁路桥梁结构，下图是两种桥梁的截面图。你认为比较合理的是（　　）。
A． B．
（5）请说明你对上题认为比较合理的设计的理由：　 　。
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】球形在各个方向上都可以看成是拱形。
【分析】拱形可以将受到的力向下向外分解，因此具有较大的承重能力。
2．【答案】B
【解析】【分析】圆顶形的原理：在几何学应用到工程结构中，圆和三角形是最稳定的结构体系。安全帽应用了圆顶形的原理。
3．【答案】B
【解析】【分析】 框架结构是由许多梁和柱共同组成的框架来承受房屋全部荷载的结构 ， 三个纸拱中B的两侧重物最轻，最容易变形。
4．【答案】B
【解析】【解答】拱桥的外形完美，跨度较大；建造时还能较好地做到就地取材。
故答案为：B。
【分析】河北赵县的赵州桥是我国古代石拱桥的杰出代表，它横跨在37米多宽的河面上，距今已有1400多年。
5．【答案】C
【解析】【分析】 摩托车驾驶员所戴的头盔是圆顶形结构，这种结构的主要优点是可以将承受的压力向四周分散出去，因而可以保护头部。
6．【答案】C
【解析】【分析】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。C是拱桥，拱桥的承受的压力最大。
7．【答案】C
【解析】【分析】考查拱桥的结构。
8．【答案】C
【解析】【分析】金子塔运用的是塔形框架，没有利用拱形原理。
9．【答案】B
【解析】【分析】外形为弧形的建筑结构被称为拱。常见的拱形有：拱门、牌坊、城堡、水渠、宫殿等。日常生活中的拱形屋顶、拱桥、隧道等都运用了拱形原理，它们具有承重力强的特点。
10．【答案】C
【解析】【解答】石桥利用了拱形结构。
【分析】拱桥可以承重较大的压力，可以将受到的力向下向外分解。
11．【答案】下；外；外推
【解析】【解答】拱形承载重量的特点：拱形承载重物时，能把压力向下向外传递给相邻的部分，拱形会产生一个向外推的力，抵住这个力，拱就能承载很大的重量
【分析】牢记拱形能够承受大重量重物的原因。
12．【答案】下方
【解析】【分析】拱桥两端要支撑桥的重量，受力方向可以看成是与拱相切的，所以桥面在拱下方的拱桥，桥板拉住了拱足，抵消了拱向外的推力，减少了桥墩的负担。
故答案为：下方。
13．【答案】球形；肋骨；拱形
【解析】【分析】头骨近似看做2个圆顶形的组合，属于球形；肋骨构成拱形，保护内脏；足骨的形状看做是拱形的足弓。
14．【答案】拱形
【解析】【解答】工地上的安全帽是圆顶形的，这种形状可以看成是拱形的组合，圆顶形承载压力的特征：它具有拱形承载压力大的特点，而且不产生向外的推力。
【分析】球形承载压力的特点是：物体在球的任意位置用力，力都能向四周分散开来，这使得它比任何形状都要坚固。
15．【答案】圆顶形；大
【解析】【分析】圆顶形可以看成为2个拱形的组合，所以圆顶形具有拱形的承载能力，并且不产生向外推的力。
16．【答案】（1）C
（2）抗压能力强；节省材料；安全帽(悉尼大剧院、拱桥)
【解析】【分析】（1）建筑为圆顶形。
（2）圆顶形具有抗压能力强、节约材料的特点。
17．【答案】（1）广玉兰；是
（2）重力
（3）三角形；测试
（4）D
（5）C
【解析】【分析】（1）像蟋蟀草那样具有比较疏松、柔软、支持力弱的茎的植物，称为草本植物；像桃树那样具有比较紧密、坚硬、支持力强的茎的植物，称为木本植物。 广玉兰符合木本植物的特征，是木本植物；竹子符合草本植物的特征，是草本植物。脊椎动物是指有脊椎骨的动物，孔雀是脊椎动物。
（2）石拱桥受到小科给它的压力，这个压力来源于小科的重力。
（3）三角形框架结构稳定性更强。工人往塔台模型上放重物以检验塔台的承重能力，这一过程是检验过程，也叫做测试过程。
（4）杠杆包括支点、动力点、阻力点、动力臂和阻力臂。读图可以判断，ABC这个杠杆中，用力点是A，阻力点是C，支点是B。DEF这个杠杆中，用力点是E，阻力点是F，支点是D。
（5）显微镜是用来观察微小的物体。根据对观察工具的认识，病毒的体型微小，需要借助电子显微镜才能看清楚。
18．【答案】（1）鸡蛋的形状近似球形，球形在各个方向上都可以看成拱形，球形的任何一个地方受力都可以向四周均匀地分散开来，这使得它比任何形状都要坚固，所以鸡蛋不会被压坏(意近即可)
（2）利用超声波回声定位原理。回声是指声音发射出去后，被障碍物反射回来的现象，可以用来测量声源到障碍物的距离。渔船利用超声波回声原理探测渔船下方的鱼群(意近即可)
【解析】【分析】（1） 拱形承受压力特点：拱形承受压力，由顶点扩散到两端。 拱形是圆柱的一部分，有时球形的一部分也算。
（2） 根据声呐的工作原理，声波传播碰到渔船就传回，这样舰艇就可以探测到渔船了。
19．【答案】（1）A
（2）C
（3）A
【解析】【分析】拱形能承受较大的压力。
20．【答案】（1）B
（2）B
（3）B
（4）A
【解析】【解答】（1）用12根小棍搭成了正方体框架；
（2）为了使高铁不易倾倒，因为具有上轻下重，上小下大的结构；
（3）图中的大桥属于悬索桥；
（4）缆绳的跨度越大，受到的拉力就越小。A选项符合题意。
【分析】具有上小下大、上轻下重的结构是最稳定的，如不倒翁。
21．【答案】（1）B
（2）C
（3）B
（4）A
（5）既增加抗弯曲能力，又节省材料（合理即可）
【解析】【解答】（1）工人戴的安全帽是圆顶形的；
（2）为了提高钢架的稳定性，应该在结构中增加三角形；
（3）增加物体的厚度对物体的抗弯曲能力的影响是最大的；
（4）改变材料的形状、厚度等都可以增大其抗弯曲能力。
【分析】影响材料的抗弯曲能力的因素有：形状、宽度和厚度等。

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