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【浙教版】（新教材）八上科学第五单元 建筑结构与工程 拔高培优试卷
一、选择题（每小题2分，共40分）
1．2024年9月 27 日凌晨，榕山长江大桥正式开放交通，长江上再增一条过江通道，大桥惠及沿线30余万群众，大桥总长1513米，其中主桥长 1 055 米，桥面上的斜拉钢缆与桥面呈三角形结构，这是利用了(　　)
A．三角形的对称性 B．三角形的稳定性
C．三角形的灵活性 D．三角形的全等性
2．如图所示为四种木质桥梁设计模型，下列说法中，正确的是(　　)
A．方案②的结构强度比方案①高
B．方案②的结构强度比方案④高
C．方案①②中的桥板底部用支撑杆加固，不会发生弯曲形变
D．方案③④桥板的主要受力形式是受拉
3．如图为某桥梁施工中的预制梁场，其优点是（　　）
A．缩短工期 B．降低精度 C．增加成本 D．依赖天气
4．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
5．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
6．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
7．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
8．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
9．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
10．如图，玩具汽车停在模型桥面上。下列说法正确的是（　　）
A．桥面受向下的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变
B．汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力
C．汽车受向上的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变
D．汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了形变
11．横跨鄂西绝壁的四渡河大桥（如图所示），以560m深渊之上的“天路天桥”震撼世人，主跨900m，创山区悬索桥纪录。这座沪渝高速“咽喉”工程，在险峰深谷中书写人类征服自然的壮丽篇章。下列有关悬索桥的说法，不正确的是（　　）
A．悬索桥是以承受拉力的缆索或链索作为主要承重构件的桥梁
B．悬索桥中的缆索的受力是张力，塔架所受的力是压力
C．悬索桥用料省、自重轻，在各种体系桥梁中的跨越能力最大
D．悬索桥不可以在比较深的或比较急的水流上建造
12．下面的桥梁中，属于梁式桥的是（　　）
A．云南建水双龙桥
B．广东琶洲大桥
C．广西鹧鸪江大桥
D．贵州北盘江大桥
13．如图所示三脚凳，若凳脚粗细、支例5撑面形状面积都相同，从稳定性角度考虑，其中最合理的是(　　)
A． B． C． D．
14．关于结构的功能，下列说法不正确的是（　　）
A．所有结构的主要功能都是承受力
B．有些结构的功能是为了分隔空间，如墙壁
C．有些结构的功能是为了美观，如雕塑
D．结构的功能与其形状和材料密切相关
15．当弧形拱受到向下的压力F1时，拱被压缩，拱的各部分相互挤压，压力F2被拱传递，对基座产生作用力，下列关于基座受到的力的分析，正确的是（　　）
A． B．
C． D．
16．如图所示，为解决好学生 午休问题，学校购置了一 批“秒变”躺椅的课桌椅，从力学的形态上分类，该课桌椅的主体结构属于 (　　)
A．框架结构 B．绳索结构 C．壳体结构 D．实体结构
17．以下对纸桥抗弯能力的测试方式中，不合理的是(　　)
A． B．
C． D．
18．结构能够承受一定的力，能够通过形变来抵抗力的作用。每个结构都需要承受一定大小的力的作用。下列说法中，正确的是（　　）
A．用相同的材料制作的不同形状的结构，能够承受力的大小相同
B．用不同的材料制作的形状相同的结构，能够承受力的大小相同
C．由于自身重力的原因，将钢材竖直放置时长度会一定程度缩短
D．横梁水平放置时承受竖直方向的力，横梁的下侧产生压缩形变
19．（2025七上·永康月考）如图所示为木料抗弯强度实验。木料在悬挂重物后向下弯曲，测得木料N的下弯距离为5mm，木料M的下弯距离为8mm。从结构稳固角度考虑，下列板凳设计方案中，合理的是(　　)
A． B．
C． D．
20．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
二、填空题（每空1分，共40分）
21．赵州桥(如图所示)又称安济桥、大石桥，位于河北省石家庄市赵县城南的洨河上，始建于隋代(公元595年一605年)，由著名匠师李春设计建造，是世界上现存年代最久、跨度最大、保存最完整的单孔坦弧敞肩石拱桥。请回答下列问题：
（1）拱桥是用　 　作为桥身主要承重结构的桥，赵州桥的建造材料是　 　。
（2）赵州桥的桥梁称为“敞肩拱”，指的是　 　；“敞肩拱”的意义在于　 　
（3）除了杭州的拱宸桥，请再举出浙江省境内或你家乡的石拱桥：　 　
22．如图所示为杭州的西兴大桥，又称钱江三桥，是连接杭州老城区与滨江、萧山两区及萧山国际机场的重要通道之一，是一座跨钱塘江的斜拉桥。斜拉桥的索塔一般都建造得很高，多根缆索的一端固定在索塔上，每根缆索的另一端拉着桥的主梁。
（1）与悬索桥相比，斜拉桥的突出优点是　 　
（2）斜拉桥的索塔一般都建造得很高的好处是　 　
（3）索塔的高度并不是无限增加的，因为其高度受到诸多因素影响，请写出索塔建造高度的影响因素：　 　(写出两方面因素即可)。
23．影响结构强度和稳定性的因素有：材料的　 　、结构的　 　、构件的　 　和连接方式等。
24．建筑工程能够很好地体现　 　的关系。建筑结构的分类多种多样。依据受力情况，建筑结构一般可以分为　 　、　 　和　 　等。
25．结构是指组成事物的各个部分之间的　 　和　 　。结构普遍存在于自然界和人类创造的各种事物中，不同的事物往往具有不同的结构，不同的结构具有不同的　 　。
26．如图所示为悬索桥的主要结构示意图。请回答下列问题：
（1）悬索桥结构图中，序号③的名称是　 　，是悬索桥的主要承重结构。
（2）桥的主梁是图中的序号　 　，通过吊杆或吊索，即图中的序号　 　将桥的结构③和④连接起来。
（3）悬索桥的结构②承载着结构③产生的向下的力，结构②的名称是　 　。
27．木工师傅要制作一款木制画架，他要完成的主要环节有：A.刷漆；B.画线；C.开凿榫眼、制作榫头；D.锯割；E.装配与测试。
（1）制作该画架的正确顺序是：　 　→　 　→C→ 　 　→　 　(填字母)。
（2）请问该画架属于　 　结构。
（3）请根据所学知识说明为什么该画架具有较好的稳定性。
28．建筑结构的功能。
（1）结构的稳定性：结构在外力的作用下，维持其原有的平衡状态的能力。影响结构稳定性的因素：重心的高低、支撑面的大小、结构的形状。重心越　 　，支撑面越　 　，结构越稳定。三角形结构比其他形状的结构　 　。
（2）结构的强度与材料的关系：结构的强度与材料直接相关。混凝土具有较好的　 　性，但抗拉性较差。钢材具有较强的　 　性。结构的其他功能：建筑结构还要考虑透光性、隔热性、审美、文化等其他功能。
29．建筑结构受力与形变。
（1）建筑构件受力时发生形变的类型：　 　、　 　、　 　等。
（2）构件形变的作用：构件通过　 　来抵抗力的作用。三种典型构件受力与形变的特点。
横梁 横梁呈水平放置，承受竖直方向的力的作用时，发生的形变是弯曲，横梁弯曲时有些部位被压缩，有些部位被拉伸
三角形桁架 三角形桁架结构是由杆件连接成三角形的一种空间结构。三角形桁架受力时，构成三角形三条边的杆件有的被压缩，有的被拉伸
弧形拱 弧形拱构件的顶部受到向下的压力时，拱的各个部分都被压缩
30．建筑结构的类型。
（1）框架结构：以　 　作为梁和柱组成的结构。如：钱塘江大桥。
（2）壳体结构：层状的结构，由若干块薄板组成，薄板做成具有　 　的外形。如：国家大剧院。
（3）实体结构：结构体本身是　 　的结构。如：桥墩、房屋的基座、雕塑的基座、城墙等。
三、实验与探究题（每空1分，共16分）
31．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
32．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。某同学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，于是进行了如下实验。
他将两个砖块作为支撑柱，把一块塑料板平铺放在两个支撑柱上作为钢梁，在塑料板中央施加一定的压力，用刻度尺测得此时塑料板的下垂量为h。
（1）图乙是该同学探究“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关系的图像。根据图像可知，当压力为5000N时，下垂量是 　 　 cm，根据图像可得结论：　 　 。
（2）为了探究下垂量与支撑柱间距的关系，接下来应进行的操作是 　 　 。若 　 　 ，则说明钢梁的下垂量与支撑柱的间距有关。
33．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
四、综合题（每空1分，共4分）
34．国家大剧院如图所示，它的整个壳体钢结构重达6475 吨，东西向长轴跨度212.2米，是目前世界上最大的穹顶。为什么能建起如此宏伟的建筑，秘密就在于其外形结构：壳体结构。从外观看，蛋壳、蚌壳这些壳体结构有的像半球形，有的成拱形，有的像圆球形，有的像不规则但非常美丽的弧形。尽管它们形态各异，却有着共同的力学特征：壳体结构在受到外力作用时，能够把力均匀分散在壳体的各个部分，使壳体单位面积上受到的力并不大，更为重要的是，在壳体上不存在作用力集中于一个地方的情况。
（1）下列著名建筑中没有利用壳体结构的是____。
A．悉尼歌剧院
B．金字塔
C．赵州桥
D．北京大兴国际机场
（2）鸡蛋握在手中不易损坏是因为____。
A．鸡蛋壳很厚 B．鸡蛋壳的硬度很大
C．鸡蛋壳内部是空心的 D．鸡蛋壳属于壳体结构
（3）站立在地面上，人的脚能够承载较大的重量，主要是因为____。
A．脚骨骼的数量多 B．脚部的肌肉发达
C．脚骨骼组成拱形结构 D．脚骨骼比钢铁还要坚硬
（4）下列对壳体结构受力示意图分析正确的是____。
A． B．
C． D．
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】结构受力与形变
【解析】【分析】三角形是所有几何形状中最坚固稳定的结构，因此三角形结构的稳定性在生产和生活中很常见。
【解答】如题图所示的榕山长江大桥桥面上的斜拉钢缆与桥面呈三角形结构，这是利用了三角形具有稳定性，故只有B选项正确。
故答案为：B。
2．【答案】B
【知识点】桥梁的受力
【解析】【分析】 结构的强度是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力，它与结构的形状、使用的材料、构件之间的连接方式等因素有密切的关系。结构的稳定性是指结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力，影响因素主要有重心位置的高低、结构与地面接触所形成的支撑面的大小和结构的形状等。
【解答】 根据结构的强度和稳定性的定义可以得到方案①和方案②的稳定性及强度均大于后面两个，故B正确；
方案①②中的桥板底部用支撑杆加固，但由于材料是木质的，所以时间溜了也会发生弯曲形变，故C错误；
方案③④桥板的主要受力形式是受压，故D错误。
故选B。
3．【答案】A
【知识点】建筑结构的功能；桥梁的组成与分类；搭建人行浮桥
【解析】【分析】桥梁预制场是为桥梁工程建设服务的关键环节，主要用于生产混凝土构件。施工控制质量相比现浇梁要好；施工快，与桥梁下部同时作业，不耽误工期，施工效率高；对施工现场周边的城市环境影响较小，环保。
【解答】A、在桥梁施工中设置预制梁场，将梁在预制场提前预制。这种预制施工方式可以和桥梁下部结构施工等其他工序同时进行。例如，当桥墩在现场进行施工时，梁在预制场同步预制，待桥墩施工完成，预制梁也制作好了，能较快进行架设，极大地减少了因等待梁制作而产生的时间浪费，从而有效缩短了整个桥梁工程的工期。所以选项A“缩短工期”是预制梁场的优点。
B、预制梁场一般配备较为专业的设备和技术人员，在相对稳定的环境中进行梁的预制，相比现场现浇等方式，更有利于控制施工精度，精度应该是提高而不是降低。所以选项B“降低精度”不符合预制梁场的实际情况，不是其优点。
C、虽然预制梁场前期需要投入一定的建设成本，包括场地建设、设备购置等，但从整体工程来看，预制梁场实现了规模化、标准化生产，提高了生产效率，减少了因天气等因素导致的窝工等情况，从长远和整体成本核算，并不一定会增加成本，反而有可能降低成本。所以选项C“增加成本”不是预制梁场的优点。
D、预制梁场在室内或有一定防护措施的场地内进行施工，相比完全露天的现场浇筑，受天气影响较小。例如遇到雨天、大风天等恶劣天气，在预制梁场内仍可以较为正常地开展预制工作。所以选项D“依赖天气”不符合预制梁场特点，不是其优点。
故答案为：A。
4．【答案】A
【知识点】桥梁模型的制作；搭建人行浮桥
【解析】【分析】强度公式：抗压强度：（S为横截面积，S= b×h），在压力F一定时，横截面积S越大，抗压强度越高；抗弯强度：，在力F、跨度L一定时，bh2越大，抗弯强度越高；结合两个公式来分析。
【解答】 A、选择材料甲，24作为尺寸h，材料甲的b=16，h=24，横截面积S = 16×24；bh2=16×242；
B、选择材料甲，16作为尺寸h。此时b=24，h=16，横截面积S = 24×16；bh2=24×162。对比选项A，bh2更小，抗弯强度更低；
C、选择材料乙，22作为尺寸h。材料乙的b=18，h=22，bh2=18×222；计算可得16×242=16×576=9216，18×222=18×484 =8712，16×242＞18×222，抗弯强度不如选项A；
D、选择材料乙，18作为尺寸h。此时b=22，h=18，bh2=22×182=22×324=7128，比选项A的bh2小很多，抗弯强度低；
综合来看，选项A中bh2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；
故答案为：A。
5．【答案】A
【知识点】桥梁的组成与分类；桥梁的受力
【解析】【分析】桥梁的承重力涉及到多个方面的因素。材料的强度决定了其在受力时抵抗破坏的能力；力学结构类型影响着荷载的传递和分布方式；桥墩与地基是桥梁的基础，其承载能力关系到整个桥梁的稳定性；工艺精度和施工质量也会对桥梁的实际承载性能产生影响。
【解答】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。
故答案为：A。
6．【答案】B
【知识点】桥梁的组成与分类；桥梁模型的制作
【解析】【分析】根据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，以此验证结构强度来分析。
【解答】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。
故答案为：B。
7．【答案】D
【知识点】桥梁的组成与分类；桥梁模型的制作
【解析】【分析】进行结构设计时，必须明确设计目标、需要解决的问题和解决问题需要考虑的主要因素，同时还要考虑结构的安全性、强度、稳定性、适用性、成本等。
【解答】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；
故答案为：D。
8．【答案】B
【知识点】桥梁的组成与分类；桥梁模型的制作
【解析】【分析】桥梁的结构类型：1.梁式桥：以梁为主要承重结构，常见的有简支梁桥、连续梁桥等。简支梁桥的梁体两端分别支撑在桥墩或桥台，结构简单；连续梁桥的梁体连续跨越多个桥墩，受力更合理，行车更平稳。
2.拱式桥：利用拱的抗压性能来承重，拱脚处会产生水平推力。如石拱桥，历史悠久，造型美观；现代的钢筋混凝土拱桥和钢管混凝土拱桥，跨度更大，能适应更复杂的地形。
3.悬索桥：通过主缆、吊索将桥面荷载传递到桥塔和锚碇。主缆是主要承重构件，具有跨度大的特点，像我国的港珠澳大桥青州航道桥就采用了悬索桥结构，能满足大跨度通航需求。
4.斜拉桥：由塔柱、斜拉索和主梁组成，斜拉索直接将主梁的荷载传递到塔柱。斜拉桥造型优美，跨越能力较强，例如上海的南浦大桥。
桥梁的制造材料：1.钢材：常用于大跨度桥梁，如悬索桥、斜拉桥的主缆、塔柱、钢梁等。钢材强度高、韧性好，能承受较大的荷载和变形。
2.混凝土：包括普通钢筋混凝土和预应力混凝土。预应力混凝土通过预先施加应力，可有效提高桥梁的抗裂性能和承载能力，广泛应用于梁式桥、拱式桥等。
3.复合材料：如碳纤维复合材料，具有轻质、高强、耐腐蚀等优点，在一些特殊桥梁（如人行景观桥）的制造中开始尝试应用，未来有望进一步推广。
【解答】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。
故答案为：B。
9．【答案】C
【知识点】桥梁的组成与分类；桥梁模型的制作
【解析】【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。
【解答】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。
故答案为：C。
10．【答案】C
【知识点】桥梁模型的制作；桥梁的受力
【解析】【分析】（1）弹力是由于物体发生弹性形变而产生的，发生弹性形变的物体要恢复原状，会对与它接触的物体产生弹力的作用；
（2）只要物体发生了弹性形变，就会产生弹力；
（3）弹力的施力物体是发生弹性形变的物体；
（4）汽车受向上的弹力，其施力物体是桥梁，是因为桥梁发生了弹性形变。
【解答】A、桥面受到向下的弹力，这个弹力的施力物体是汽车，因为汽车停在桥面上，汽车发生了弹性形变，要恢复原状，就会对与之接触的桥面产生向下的弹力，而不是因为桥梁发生了弹性形变，故A错误；
B、汽车停在桥面上，汽车对桥面产生向下的压力，使桥面发生了弹性形变，从而桥面对汽车产生了向上的支持力，即汽车受到了弹力，故B错误；
C、汽车受到向上的弹力，这个弹力的施力物体是桥梁，桥梁在汽车的压力作用下发生了弹性形变，要恢复原状，就会对与之接触的汽车产生向上的弹力，故C正确；
D、汽车受向上的弹力，其施力物体是桥梁，是因为桥梁发生了弹性形变，而不是因为汽车发生了形变，故D错误。
故答案为：C。
11．【答案】D
【知识点】建筑结构的功能；桥梁的组成与分类
【解析】【分析】悬索桥是一种常见的桥梁类型。在悬索桥中，缆索起到关键的承重作用。
【解答】A、悬索桥确实是以承受拉力的缆索或链索作为主要承重构件的桥梁，A正确。
B、悬索桥中的缆索承受拉力，即张力；塔架主要承受缆索传递下来的压力，B正确。
C、悬索桥具有用料省、自重轻的特点，并且在各种体系桥梁中的跨越能力最大，C正确。
D、悬索桥可以在比较深的或比较急的水流上建造，因为它的桥墩相对较少，对水流的影响较小，D错误。
故答案为：D。
12．【答案】B
【知识点】桥梁的组成与分类
【解析】【分析】梁式桥是一种以梁为主要承重结构的桥梁，其受力特点是主要依靠梁的抗弯能力来承受荷载，据以上分析解答。
【解答】A、云南建水双龙桥从外观等特征来看，更倾向于石拱桥，以拱为主要承重结构，不是梁式桥，故A错误；
B、广东琶洲大桥属于梁式桥，它以梁作为主要的承重结构，符合梁式桥的特点，故B正确；
C、广西鹧鸪江大桥从结构形式等方面判断，不属于典型的梁式桥，故C错误；
D、贵州北盘江大桥属于悬索桥，主要依靠悬索来承重，不是梁式桥，故D错误；
故答案为：B。
13．【答案】D
【知识点】结构受力与形变
【解析】【分析】物体的稳定性取决于重心高度和支撑面大小：重心越低、支撑面越大，稳定性越强。对于三脚凳，支撑脚与地面接触点形成的三角形是关键支撑面，同时凳面和支撑脚的结构要能让整体重心尽可能低且在支撑面范围内，据以上分析解答。
【解答】A、支撑脚相对集中，形成的支撑面较小，且从形状看，重心相对偏高，稳定性较差，故A错误；
B、支撑脚数量不足（图中显示类似单脚或双脚为主的支撑，不符合“三脚”稳定的三角形支撑逻辑），支撑面极小，稳定性很差，故B错误；
C、支撑脚分布和角度使得支撑面形状不规则且范围有限，重心也不易处于较低且在支撑面中心的位置，稳定性不佳，故C错误；
D、支撑脚形成的三角形支撑面相对合理，能较好地分散重量，使重心处于较低且在支撑面范围内的位置，从稳定性角度看最为合理，故D正确；
故答案为：D。
14．【答案】A
【知识点】建筑结构的功能
【解析】【分析】（1）结构的功能多样性：结构的功能并非单一，不同的结构具有不同的功能，有的结构主要功能是承受力，有的是分隔空间，有的是为了美观等。
（2）结构功能与形状、材料的关系：结构的功能与其形状和材料密切相关，不同的形状和材料会使结构具备不同的功能。
【解答】A、结构的功能多样，并非所有结构的主要功能都是承受力，比如墙壁的主要功能是分隔空间，雕塑的主要功能是美观，故该选项错误。
B、有些结构的功能是为了分隔空间，如墙壁，墙壁可以将不同的空间区域分隔开来，该说法正确，故该选项正确。
C、有些结构的功能是为了美观，如雕塑，雕塑通过其造型、艺术设计起到美观装饰的作用，该说法正确，故该选项正确。
D、结构的功能与其形状和材料密切相关，比如同样是承受力的结构，钢材制作的和木材制作的，以及不同形状的，其承受力的能力等功能会有差异，该说法正确，故该选项正确。
故答案为：A。
15．【答案】A
【知识点】结构受力与形变
【解析】【分析】根据拱被压缩，拱的各部分相互挤压，压力F1被拱传递，对基座产生作用力，结合静止时受力平衡分析。
【解答】拱被压缩，拱的各部分相互挤压，压力F1被拱传递，对基座产生作用力，此时处于静止状态，受力平衡，故基座产生向上的支持力与压力平衡，同时拱有变平的趋势，因而相对于基座向外运动的趋势，故受到的摩擦力向内，根据力的作用是相互，基座受到的压力竖直向下，摩擦力水平向外，故A符合题意。
故答案为：A。
16．【答案】A
【知识点】建筑结构及其分类
【解析】【分析】根据框架结构、绳索结构、壳体结构、实体结构的特点并结合课桌椅的主体结构的特点来分析。
【解答】框架结构是由梁、柱等构件通过一定的连接方式组成的结构，能够支撑和传递荷载。从图中课桌椅的主体结构来看，是由多个杆件等组成的类似框架的结构，符合框架结构的特点。而绳索结构主要依靠绳索受力；壳体结构通常是曲面形的薄壁结构；实体结构是实心的结构，课桌椅主体结构不符合后三者的特点，所以属于框架结构；
故答案为：A。
17．【答案】D
【知识点】结构受力与形变
【解析】【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
【解答】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。
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。
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。
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。
故答案为：D。
18．【答案】C
【知识点】建筑结构的功能；结构受力与形变
【解析】【分析】（1）结构的受力能力与结构的形状、材料等因素有关。不同形状的结构，其受力时的应力分布等不同，承受力的大小也会不同；不同材料的力学性能（如强度、刚度等）不同，即使形状相同，承受力的大小也不同。
（2）物体在自身重力作用下，会产生形变。钢材具有一定的弹性和塑性，竖直放置时，自身重力会使其受到压力，从而长度一定程度缩短。横梁水平放置承受竖直方向的力时，上侧产生压缩形变，下侧产生拉伸形变。
【解答】A、用相同材料制作的不同形状的结构，受力能力不同，能承受力的大小不同，故该选项错误。
B、用不同材料制作的形状相同的结构，由于材料力学性能不同，能承受力的大小不同，故该选项错误。
C、钢材自身有重力，竖直放置时会受到压力，长度会一定程度缩短，故该选项正确。
D、横梁水平放置承受竖直方向的力时，上侧产生压缩形变，下侧产生拉伸形变，故该选项错误。
故答案为：C。
19．【答案】C
【知识点】建筑结构及其分类；结构受力与形变
【解析】【分析】在结构设计中，材料的抗弯曲能力会影响结构的稳固性，抗弯曲能力越强（即下弯距离越小）的材料，制成的结构越稳固。
【解答】 木料的下弯距离越小，说明抗弯强度越高（变形越小）；题目中木料N下弯距离（5mm）小于木料M（8mm），因此木料M的抗弯强度更好，应优先选用木料M制作板凳；从结构稳固性角度，三角形结构具有稳定性（斜向支撑可形成三角形受力体系，分散荷载、抵抗变形）。选项C采用斜向支撑的结构设计，相比选项D的垂直支撑（无三角形稳定结构），稳固性更强。因此，合理的设计方案为C；
故答案为：C。
20．【答案】D
【知识点】桥梁的组成与分类
【解析】【分析】（1）桁架拱桥的结构特点：桁架拱桥结合了桁架结构和拱桥结构的特点，以桁架拱为主要承重结构，具有较强的承载能力和稳定性。
（2）其他桥梁类型的结构特点：斜拉桥以斜拉索、桥塔和主梁为主要结构；悬索桥以缆索、吊索为主要承重结构；组合拱桥（非桁架拱）结构形式与桁架拱桥有明显差异。
【解答】A、邯郸支漳河大桥属于斜拉桥，不是桁架拱桥，故该选项错误。
B、温哥华亚历克斯 弗雷泽大桥属于悬索桥，不是桁架拱桥，故该选项错误。
C、杭州之江大桥（钱江七桥）属于组合拱桥，但不是桁架拱桥，故该选项错误。
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，故该选项正确。
故答案为：D。
21．【答案】（1）拱圈或拱肋；石料
（2）桥梁的两端各设置两个小拱；减轻桥自身所受重力、提升泄洪能力
（3）临平塘栖的广济桥、绍兴的广宁桥、德清的寿昌桥、嘉兴的长虹桥、建德的白沙桥等(合理即可)
【知识点】建筑结构及其分类；桥梁的组成与分类；结构受力与形变
【解析】【分析】（1）拱桥的承重结构特点：拱桥以拱圈或拱肋作为桥身主要承重结构，荷载通过拱结构传递。赵州桥的建造材料是石料，利用石料的抗压性能来承受荷载。
（2）赵州桥 “敞肩拱” 的结构与作用：“敞肩拱” 指桥梁的两端各设置两个小拱。其意义在于减轻桥自身所受重力，同时提升泄洪能力，在洪水来临时能让水流更顺畅通过，减少洪水对桥的冲击。
（3）浙江省境内的石拱桥实例：浙江省有众多石拱桥，如临平塘栖的广济桥、绍兴的广宁桥、德清的寿昌桥、嘉兴的长虹桥、建德的白沙桥等，这些石拱桥体现了当地的建筑技术和文化。
【解答】（1）拱桥的核心承重结构是拱，利用拱的力学特性分散荷载；赵州桥是石拱桥，建造材料为石材（石块砌筑而成）；
（2）“敞肩拱”的结构特点是大拱两肩开设小拱（而非实心拱肩）；从功能与结构角度，小拱既利于洪水期泄洪（减少水流冲击），又能减轻桥身自重、节省建材，同时优化了整体受力，提升桥梁稳定性；
（3）浙江省内有诸多历史石拱桥，如绍兴八字桥（宋代古桥，兼具交通与泄洪功能的石拱桥）、泰顺廊桥（部分廊桥下部为石拱结构，如北涧桥）、义乌古月桥（宋代单孔石拱桥）等。
22．【答案】（1）在荷载作用下的结构形变小，抗风能力强
（2）可以为缆索提供更大的拉力
（3）①过高的索塔会增加建设成本；②过高的索塔增加了施工的难度和风险；③过高的索塔会增加受到的风荷载，可能影响桥梁的稳定性和安全性； ④索塔的高度需要考虑与周围环境的协调和美观性(合理即可)
【知识点】桥梁的组成与分类；桥梁模型的制作；桥梁的受力
【解析】【分析】（1）斜拉桥与悬索桥的性能差异：斜拉桥在荷载作用下结构形变小，抗风能力强，这是其相比悬索桥的突出优点，因为斜拉桥的缆索分布更密集，对主梁的约束更强。
（2）斜拉桥索塔高度的力学作用：索塔造得很高，能增大缆索与索塔的夹角，从而为缆索提供更大的拉力，更有效地分担主梁的荷载，提升桥梁的承载性能。
（3）索塔高度的影响因素：索塔高度受建设成本、施工难度与风险、风荷载对桥梁稳定性的影响、与周围环境的协调性和美观性等因素制约。过高的索塔会增加建设成本，提升施工难度和风险，加大风荷载影响桥梁稳定性，还需考虑与周边环境的协调美观。
【解答】（1）斜拉桥的拉索直接连接索塔与主梁，对主梁的支撑更直接，整体结构刚度大于悬索桥（悬索桥主缆柔性大，变形相对明显），因此斜拉桥抗风稳定性更优，主梁变形更小；
（2）索塔越高，拉索与水平面的倾斜角越大；根据力的分解，拉索拉力可分解为竖直分力（承担主梁竖向荷载）和水平分力（对主梁的水平作用）；倾斜角越大，竖直分力占比越大、水平分力越小，从而降低拉索的张力需求或减小对主梁的水平作用，优化结构受力；
（3）①过高的索塔会增加建设成本；
②过高的索塔增加了施工的难度和风险；
③过高的索塔会增加受到的风荷载，可能影响桥梁的稳定性和安全性；
④索塔的高度需要考虑与周围环境的协调和美观性(合理即可)
23．【答案】种类；形状；连接方式 (顺序可互换)
【知识点】建筑结构及其分类
【解析】【分析】（1）材料种类对结构强度和稳定性的影响：不同种类的材料，其物理性能（如硬度、韧性、密度等）不同，会直接影响结构的强度和稳定性。例如，钢材制作的结构强度远大于木材制作的同形状结构。
（2）结构形状对结构强度和稳定性的影响：结构的形状设计合理与否，会极大影响其强度和稳定性。比如三角形结构因具有稳定性，强度和稳定性优于四边形结构；拱形结构能将压力分散，也具有较好的强度和稳定性。
（3）构件连接方式对结构强度和稳定性的影响：构件之间的连接方式（如焊接、铆接、螺栓连接等）不同，结构的整体强度和稳定性也不同。连接牢固、紧密的方式能使结构更好地承受外力，增强强度和稳定性。
【解答】影响结构强度和稳定性的因素有：材料的种类，不同种类的材料性能不同，对结构强度和稳定性影响不同；结构的形状，合理的形状（如三角形、拱形等）能提升结构的强度和稳定性；构件的连接方式，牢固的连接方式可增强结构的整体强度和稳定性。
24．【答案】结构与功能；框架结构；壳体结构；实体结构
【知识点】建筑结构及其分类
【解析】【分析】（1）结构与功能的关系：建筑工程中，结构的设计是为了实现特定的功能，不同的功能需求会对应不同的结构设计，很好地体现了结构与功能的关系，即结构是功能的载体，功能决定结构的形式。
（2）框架结构的特点：框架结构由梁、柱等构件通过连接组成，能有效分散荷载，适用于多层建筑、桥梁等，通过构件的组合实现承重和空间划分的功能。
（3）壳体结构的特点：壳体结构通过曲面形态承受荷载，将外力均匀分散到结构表面，具有良好的承重能力和空间利用效率，如大型场馆的屋顶等建筑利用其实现大跨度、美观的功能。
（4）实体结构的特点：实体结构内部充满材料，靠自身的材料强度承受荷载，常见于厚重的墙体、堤坝等，通过材料的自身强度实现承重功能。
【解答】建筑工程能够很好地体现结构与功能的关系，结构为功能服务，功能决定结构的设计。建筑结构的分类多种多样，依据受力情况，建筑结构一般可以分为框架结构、壳体结构和实体结构等。框架结构由梁、柱构件组成，分散荷载；壳体结构以曲面分散外力；实体结构靠自身材料强度承重，它们各自通过不同的结构形式实现相应的建筑功能。
25．【答案】有序搭配；空间排列；功能
【知识点】建筑结构及其分类
【解析】【分析】（1）结构的组成关系：结构是指组成事物的各个部分之间的有序搭配，这种有序搭配使得各部分之间形成合理的连接和组合，是结构的基本构成方式。
（2）结构的空间布局：结构还涉及各个部分之间的空间排列，不同的空间排列方式会使结构呈现出不同的形态，影响其整体性能。
（3）结构与功能的关系：不同的事物往往具有不同的结构，而不同的结构具有不同的功能，结构的设计和组成方式决定了其能实现的功能，如三角形结构具有稳定性，可用于建筑承重等。
【解答】结构是指组成事物的各个部分之间的有序搭配和空间排列。结构普遍存在于自然界和人类创造的各种事物中，不同的事物往往具有不同的结构，不同的结构具有不同的功能。
26．【答案】（1）缆索
（2）④；⑥
（3）塔架
【知识点】桥梁的组成与分类；桥梁模型的制作
【解析】【分析】（1）悬索桥的主要承重结构：悬索桥的缆索是主要承重结构，承受拉力，将荷载传递到塔架和锚碇。
（2）悬索桥的构件连接：主梁是桥的主要承载结构，通过吊杆（吊索）将缆索和主梁连接起来，实现荷载的传递。
【解答】（1）序号③是悬索桥的缆索，是主要承重结构，承受拉力。
（2）序号④是主梁，序号⑥是吊杆（吊索），用于连接缆索（③）和主梁（④）。
（3）序号②是塔架，承载缆索（③）产生的向下的力，将力传递到基础。
27．【答案】（1）B；D；E；A
（2）框架
（3）该画架具有较好的稳定性是因为画架的三个脚围成的支撑面积较大
【知识点】建筑结构及其分类；建筑结构的功能；结构受力与形变
【解析】【分析】（1）制作顺序为先画线，确定位置，为进行锯割、 开凿榫眼、制作榫头 ，接着装配与测试，最后再刷漆。
（2）常见的结构：壳体结构、框架结构、实体结构，结合画架的结构特点进行分析。
（3）支撑面积较大，可以增强稳定性。
【解答】(1)制作该画架的正确顺序是：画线→锯割→ 开凿榫眼、制作榫头 →装配与测试→刷漆。
故答案为：B → D →C → E → A。
（2）由图可知，画架属于框架结构，是由刚性的杆作为梁和柱组成的结构。
（3）由图可知，该画架的三个脚围成的支撑面积较大，且为三角形，所以具有较好的稳定性。
28．【答案】（1）低；大；更稳定
（2）抗压；抗拉
【知识点】建筑结构及其分类；建筑结构的功能
【解析】【分析】（1）结构稳定性相关知识：结构的稳定性指结构在外力作用下维持原有平衡状态的能力。影响结构稳定性的因素有重心高低、支撑面大小和结构形状。重心越低，物体越不容易倾倒；支撑面越大，物体的稳定程度越高；三角形结构具有稳定性，比其他形状的结构更稳定。
（2）结构强度与材料的关系：结构的强度和材料密切相关。
【解答】（1）对于结构稳定性，重心越低，支撑面越大，结构越稳定；三角形结构比其他形状的结构更稳定。
（2）混凝土的特点是抗压性能较好，能承受较大的压力，但抗拉性能较差，容易在受拉时损坏；钢材则具有较强的抗拉性能，能较好地承受拉力。
29．【答案】（1）拉伸；压缩；弯曲
（2）形变
【知识点】建筑结构及其分类；建筑结构的功能
【解析】【分析】（1）建筑构件受力形变类型：建筑构件在受到力的作用时，会发生不同类型的形变，常见的有拉伸形变（构件受到拉力，长度发生伸长的形变）、压缩形变（构件受到压力，长度发生缩短的形变）、弯曲形变（构件受到使其弯曲的力，发生弯曲的形变）等。
（2）构件形变的作用：构件通过发生形变来抵抗外力的作用，不同的构件在受力时，形变特点不同，从而起到承受和传递力的效果。
【解答】（1）建筑构件受力时发生形变的类型有拉伸、压缩、弯曲等。
（2）构件通过形变来抵抗力的作用。
30．【答案】（1）刚性的杆
（2）曲面轮廓
（3）实心
【知识点】建筑结构及其分类
【解析】【分析】（1）框架结构的组成：框架结构是由刚性的杆作为梁和柱来组成的结构，这种结构能较好地承受荷载，像钱塘江大桥就采用了框架结构。
（2）壳体结构的外形：壳体结构属于层状结构，由若干块薄板组成，薄板被做成具有曲面轮廓的外形，这样的结构可以有效分散荷载，国家大剧院就运用了壳体结构。
（3）实体结构的特点：实体结构的本身是实心的结构，它具有较大的强度和稳定性，能够承受较大的压力等，桥墩、房屋的基座等都属于实体结构。
【解答】（1）框架结构以刚性的杆作为梁和柱组成结构。
（2）壳体结构中薄板做成具有曲面轮廓的外形。
（3）实体结构本身是实心的结构。
31．【答案】（1）A；C；E
（2）B
（3）C
（4）D
（5）D
（6）
（7）A
（8）C
（9）C
【知识点】桥梁模型的制作；桥梁的受力；搭建人行浮桥
【解析】【分析】（1）工程设计中的限制条件：限制条件是指在工程建设中必须遵守的约束性要求，如本题中桥面宽度、桥的跨度、建造成本等，这些条件限定了工程的设计范围。
（2）工程建造的步骤：工程建造一般遵循明确问题、设计、制作模型、实施建设、测试评估改进的流程，这是一个逻辑清晰的工程实施顺序。
（3）竞标书的内容：竞标书应包含与工程本身相关的成本、时间、人员、建桥位置、材料、设计方案等，而投标者个人经验不属于竞标书针对工程本身的必要内容。
（4）工程设计与改进的方法：在工程设计改进和竞标书制作中，需要对问题分析梳理、调研借鉴、小组研讨决策，意见需筛选处理以保证方案的合理性。
（5）桥梁形状的选择：不同桥梁形状（如石拱桥、斜拉桥、梁式桥等）有不同的适用跨度和结构特点，梁式桥适合较小跨度的场景。
（6）梁式桥的设计：梁式桥以梁的受弯来承受荷载，设计时需体现梁的结构形式，如桥面由梁支撑等。
（7）材料承重能力的判断：通过实验数据对比不同形状钢材（纸条模拟）的承重能力，选择承重能力最强的材料。
（8）工程模型的评估方式：工程模型评估应结合小组自评（自身对模型的认知）和小组间互评（不同小组间的客观评价），这样能更全面地评估模型。
（9）工程建设的认识：工程设计是迭代改进的过程，工程与技术相互影响促进，而错误认识通常是对工程流程或关系的误解。
【解答】（1）A、题目明确要求桥面宽度不小于0.5米，属于限制条件；
B、题目未对桥的形状有明确限制，不属于限制条件；
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；
D、题目未对建造材料有明确限制，不属于限制条件；E.题目要求小桥价廉，即对建造成本有要求，属于限制条件；所以属于限制条件的是ACE；
（2）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。所以正确顺序是B（②④①⑤③）；
（3）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；
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；
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；
D、桥的设计方案是竞标书的核心内容之一，需要写入；
故答案是：C；
（4）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；
B、调研周围桥梁的结构特点，可借鉴经验，是正确的；
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；
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；
故答案是：D；
（5）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；
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；
C、悬索桥也多用于大跨度桥梁，不适合1米宽的水沟；
D、梁式桥结构简单，适合小跨度（如1米宽水沟）的桥梁建设；
故答案是：D；
（6）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：
；
（7）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；
故答案为：A；
（8）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；
故答案为：C；
（9）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；
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；
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；
D、制作模型是工程设计中的重要环节，故D正确。
故答案为：C。
32．【答案】（1）10；在材料、支撑柱间距等条件一定时，钢塑的下垂量与所受压力成正比
（2）保持压力不变，改变支撑柱的间距；改变支撑柱间距后，下垂量发生变化。
【知识点】桥梁的组成与分类；桥梁模型的制作；桥梁的受力；搭建人行浮桥
【解析】【分析】桥梁的结构类型：
1.梁式桥：以梁为主要承重结构，常见的有简支梁桥、连续梁桥等。简支梁桥的梁体两端分别支撑在桥墩或桥台，结构简单；连续梁桥的梁体连续跨越多个桥墩，受力更合理，行车更平稳。
2.拱式桥：利用拱的抗压性能来承重，拱脚处会产生水平推力。如石拱桥，历史悠久，造型美观；现代的钢筋混凝土拱桥和钢管混凝土拱桥，跨度更大，能适应更复杂的地形。
3.悬索桥：通过主缆、吊索将桥面荷载传递到桥塔和锚碇。主缆是主要承重构件，具有跨度大的特点，像我国的港珠澳大桥青州航道桥就采用了悬索桥结构，能满足大跨度通航需求。
4.斜拉桥：由塔柱、斜拉索和主梁组成，斜拉索直接将主梁的荷载传递到塔柱。斜拉桥造型优美，跨越能力较强，例如上海的南浦大桥。
桥梁的制造材料：
1.钢材：常用于大跨度桥梁，如悬索桥、斜拉桥的主缆、塔柱、钢梁等。钢材强度高、韧性好，能承受较大的荷载和变形。
2.混凝土：包括普通钢筋混凝土和预应力混凝土。预应力混凝土通过预先施加应力，可有效提高桥梁的抗裂性能和承载能力，广泛应用于梁式桥、拱式桥等。
3.复合材料：如碳纤维复合材料，具有轻质、高强、耐腐蚀等优点，在一些特殊桥梁（如人行景观桥）的制造中开始尝试应用，未来有望进一步推广。
【解答】（1）首先看图像，找到压力 F = 5000N 对应的下垂量h。从图乙中可以看出，当 F= 5000N 时，下垂量 h = 10cm。再分析图像的规律，图像是一条过原点的直线，说明在材料、支撑柱间距等条件一定时，钢塑的下垂量与所受压力成正比。
（2）要探究下垂量与支撑柱间距的关系，根据控制变量法，需要保持压力不变，改变支撑柱的间距，然后测量对应的下垂量。若改变支撑柱间距后，测量得到的下垂量发生变化，就说明钢塑的下垂量与支撑柱的间距有关。
33．【答案】（1）将桥梁模型放置在平整的桌面上，如解图所示，在桥梁的右侧最远端逐渐挂砝码，直到桥梁模型发生翻转，桥梁模型的最大荷载为去掉最后一个砝码的质量。
（2）A；C
（3）A；D
【知识点】桥梁模型的制作
【解析】【分析】结构稳定性试验要找到桥梁模型最不稳定的位置挂重物，翻到前一次重物的重量即是桥梁模型稳定的最大荷载。
【解答】 （1）试验对象是桥梁模型，试验目的是确定模型不发生翻转时所能承受的最大荷载．故应找到试验对象最不稳定的位置挂重物，逐步增加重物直到桥梁翻倒．
（2）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，故排除．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即翻到。
故选AC。
（3）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，故B错误；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C错误。
故选AD。
34．【答案】（1）B
（2）D
（3）C
（4）C
【知识点】建筑结构及其分类；建筑结构的功能；结构受力与形变
【解析】【分析】壳体结构：层状的结构，由若干块薄板组成，薄板做成具有曲面轮廓的外形，看起来造型轻巧而优雅。在壳体结构中，其拱形曲面可以把受到的力均匀分散在结构体的各个部分，这种结构能承受较大的力，使结构更坚固。
【解答】(1)悉尼歌剧院顶部、赵州桥拱形造型、北京大兴国际机场顶部利用了壳体结构，金字塔没有利用此结构。
故答案为：B。
(2)鸡蛋壳属于壳体结构，握在手中不易损坏。
故答案为：D。
(3)脚骨骼组成拱形结构，属于壳体结构，在受力时能够把力均匀分散在壳体的各个部分，使壳体单位面积上受到的力并不大，所以能承载较大的重量。
故答案为：C。
(4)壳体结构在受到外力作用时，能够把力均匀分散在壳体的各个部分，故A、B、D不正确，C正确。故答案为：C。
1 / 1【浙教版】（新教材）八上科学第五单元 建筑结构与工程 拔高培优试卷
一、选择题（每小题2分，共40分）
1．2024年9月 27 日凌晨，榕山长江大桥正式开放交通，长江上再增一条过江通道，大桥惠及沿线30余万群众，大桥总长1513米，其中主桥长 1 055 米，桥面上的斜拉钢缆与桥面呈三角形结构，这是利用了(　　)
A．三角形的对称性 B．三角形的稳定性
C．三角形的灵活性 D．三角形的全等性
【答案】B
【知识点】结构受力与形变
【解析】【分析】三角形是所有几何形状中最坚固稳定的结构，因此三角形结构的稳定性在生产和生活中很常见。
【解答】如题图所示的榕山长江大桥桥面上的斜拉钢缆与桥面呈三角形结构，这是利用了三角形具有稳定性，故只有B选项正确。
故答案为：B。
2．如图所示为四种木质桥梁设计模型，下列说法中，正确的是(　　)
A．方案②的结构强度比方案①高
B．方案②的结构强度比方案④高
C．方案①②中的桥板底部用支撑杆加固，不会发生弯曲形变
D．方案③④桥板的主要受力形式是受拉
【答案】B
【知识点】桥梁的受力
【解析】【分析】 结构的强度是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力，它与结构的形状、使用的材料、构件之间的连接方式等因素有密切的关系。结构的稳定性是指结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力，影响因素主要有重心位置的高低、结构与地面接触所形成的支撑面的大小和结构的形状等。
【解答】 根据结构的强度和稳定性的定义可以得到方案①和方案②的稳定性及强度均大于后面两个，故B正确；
方案①②中的桥板底部用支撑杆加固，但由于材料是木质的，所以时间溜了也会发生弯曲形变，故C错误；
方案③④桥板的主要受力形式是受压，故D错误。
故选B。
3．如图为某桥梁施工中的预制梁场，其优点是（　　）
A．缩短工期 B．降低精度 C．增加成本 D．依赖天气
【答案】A
【知识点】建筑结构的功能；桥梁的组成与分类；搭建人行浮桥
【解析】【分析】桥梁预制场是为桥梁工程建设服务的关键环节，主要用于生产混凝土构件。施工控制质量相比现浇梁要好；施工快，与桥梁下部同时作业，不耽误工期，施工效率高；对施工现场周边的城市环境影响较小，环保。
【解答】A、在桥梁施工中设置预制梁场，将梁在预制场提前预制。这种预制施工方式可以和桥梁下部结构施工等其他工序同时进行。例如，当桥墩在现场进行施工时，梁在预制场同步预制，待桥墩施工完成，预制梁也制作好了，能较快进行架设，极大地减少了因等待梁制作而产生的时间浪费，从而有效缩短了整个桥梁工程的工期。所以选项A“缩短工期”是预制梁场的优点。
B、预制梁场一般配备较为专业的设备和技术人员，在相对稳定的环境中进行梁的预制，相比现场现浇等方式，更有利于控制施工精度，精度应该是提高而不是降低。所以选项B“降低精度”不符合预制梁场的实际情况，不是其优点。
C、虽然预制梁场前期需要投入一定的建设成本，包括场地建设、设备购置等，但从整体工程来看，预制梁场实现了规模化、标准化生产，提高了生产效率，减少了因天气等因素导致的窝工等情况，从长远和整体成本核算，并不一定会增加成本，反而有可能降低成本。所以选项C“增加成本”不是预制梁场的优点。
D、预制梁场在室内或有一定防护措施的场地内进行施工，相比完全露天的现场浇筑，受天气影响较小。例如遇到雨天、大风天等恶劣天气，在预制梁场内仍可以较为正常地开展预制工作。所以选项D“依赖天气”不符合预制梁场特点，不是其优点。
故答案为：A。
4．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
【知识点】桥梁模型的制作；搭建人行浮桥
【解析】【分析】强度公式：抗压强度：（S为横截面积，S= b×h），在压力F一定时，横截面积S越大，抗压强度越高；抗弯强度：，在力F、跨度L一定时，bh2越大，抗弯强度越高；结合两个公式来分析。
【解答】 A、选择材料甲，24作为尺寸h，材料甲的b=16，h=24，横截面积S = 16×24；bh2=16×242；
B、选择材料甲，16作为尺寸h。此时b=24，h=16，横截面积S = 24×16；bh2=24×162。对比选项A，bh2更小，抗弯强度更低；
C、选择材料乙，22作为尺寸h。材料乙的b=18，h=22，bh2=18×222；计算可得16×242=16×576=9216，18×222=18×484 =8712，16×242＞18×222，抗弯强度不如选项A；
D、选择材料乙，18作为尺寸h。此时b=22，h=18，bh2=22×182=22×324=7128，比选项A的bh2小很多，抗弯强度低；
综合来看，选项A中bh2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；
故答案为：A。
5．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
【知识点】桥梁的组成与分类；桥梁的受力
【解析】【分析】桥梁的承重力涉及到多个方面的因素。材料的强度决定了其在受力时抵抗破坏的能力；力学结构类型影响着荷载的传递和分布方式；桥墩与地基是桥梁的基础，其承载能力关系到整个桥梁的稳定性；工艺精度和施工质量也会对桥梁的实际承载性能产生影响。
【解答】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。
故答案为：A。
6．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
【知识点】桥梁的组成与分类；桥梁模型的制作
【解析】【分析】根据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，以此验证结构强度来分析。
【解答】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。
故答案为：B。
7．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
【知识点】桥梁的组成与分类；桥梁模型的制作
【解析】【分析】进行结构设计时，必须明确设计目标、需要解决的问题和解决问题需要考虑的主要因素，同时还要考虑结构的安全性、强度、稳定性、适用性、成本等。
【解答】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；
故答案为：D。
8．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
【知识点】桥梁的组成与分类；桥梁模型的制作
【解析】【分析】桥梁的结构类型：1.梁式桥：以梁为主要承重结构，常见的有简支梁桥、连续梁桥等。简支梁桥的梁体两端分别支撑在桥墩或桥台，结构简单；连续梁桥的梁体连续跨越多个桥墩，受力更合理，行车更平稳。
2.拱式桥：利用拱的抗压性能来承重，拱脚处会产生水平推力。如石拱桥，历史悠久，造型美观；现代的钢筋混凝土拱桥和钢管混凝土拱桥，跨度更大，能适应更复杂的地形。
3.悬索桥：通过主缆、吊索将桥面荷载传递到桥塔和锚碇。主缆是主要承重构件，具有跨度大的特点，像我国的港珠澳大桥青州航道桥就采用了悬索桥结构，能满足大跨度通航需求。
4.斜拉桥：由塔柱、斜拉索和主梁组成，斜拉索直接将主梁的荷载传递到塔柱。斜拉桥造型优美，跨越能力较强，例如上海的南浦大桥。
桥梁的制造材料：1.钢材：常用于大跨度桥梁，如悬索桥、斜拉桥的主缆、塔柱、钢梁等。钢材强度高、韧性好，能承受较大的荷载和变形。
2.混凝土：包括普通钢筋混凝土和预应力混凝土。预应力混凝土通过预先施加应力，可有效提高桥梁的抗裂性能和承载能力，广泛应用于梁式桥、拱式桥等。
3.复合材料：如碳纤维复合材料，具有轻质、高强、耐腐蚀等优点，在一些特殊桥梁（如人行景观桥）的制造中开始尝试应用，未来有望进一步推广。
【解答】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。
故答案为：B。
9．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
【知识点】桥梁的组成与分类；桥梁模型的制作
【解析】【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。
【解答】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。
故答案为：C。
10．如图，玩具汽车停在模型桥面上。下列说法正确的是（　　）
A．桥面受向下的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变
B．汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力
C．汽车受向上的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变
D．汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了形变
【答案】C
【知识点】桥梁模型的制作；桥梁的受力
【解析】【分析】（1）弹力是由于物体发生弹性形变而产生的，发生弹性形变的物体要恢复原状，会对与它接触的物体产生弹力的作用；
（2）只要物体发生了弹性形变，就会产生弹力；
（3）弹力的施力物体是发生弹性形变的物体；
（4）汽车受向上的弹力，其施力物体是桥梁，是因为桥梁发生了弹性形变。
【解答】A、桥面受到向下的弹力，这个弹力的施力物体是汽车，因为汽车停在桥面上，汽车发生了弹性形变，要恢复原状，就会对与之接触的桥面产生向下的弹力，而不是因为桥梁发生了弹性形变，故A错误；
B、汽车停在桥面上，汽车对桥面产生向下的压力，使桥面发生了弹性形变，从而桥面对汽车产生了向上的支持力，即汽车受到了弹力，故B错误；
C、汽车受到向上的弹力，这个弹力的施力物体是桥梁，桥梁在汽车的压力作用下发生了弹性形变，要恢复原状，就会对与之接触的汽车产生向上的弹力，故C正确；
D、汽车受向上的弹力，其施力物体是桥梁，是因为桥梁发生了弹性形变，而不是因为汽车发生了形变，故D错误。
故答案为：C。
11．横跨鄂西绝壁的四渡河大桥（如图所示），以560m深渊之上的“天路天桥”震撼世人，主跨900m，创山区悬索桥纪录。这座沪渝高速“咽喉”工程，在险峰深谷中书写人类征服自然的壮丽篇章。下列有关悬索桥的说法，不正确的是（　　）
A．悬索桥是以承受拉力的缆索或链索作为主要承重构件的桥梁
B．悬索桥中的缆索的受力是张力，塔架所受的力是压力
C．悬索桥用料省、自重轻，在各种体系桥梁中的跨越能力最大
D．悬索桥不可以在比较深的或比较急的水流上建造
【答案】D
【知识点】建筑结构的功能；桥梁的组成与分类
【解析】【分析】悬索桥是一种常见的桥梁类型。在悬索桥中，缆索起到关键的承重作用。
【解答】A、悬索桥确实是以承受拉力的缆索或链索作为主要承重构件的桥梁，A正确。
B、悬索桥中的缆索承受拉力，即张力；塔架主要承受缆索传递下来的压力，B正确。
C、悬索桥具有用料省、自重轻的特点，并且在各种体系桥梁中的跨越能力最大，C正确。
D、悬索桥可以在比较深的或比较急的水流上建造，因为它的桥墩相对较少，对水流的影响较小，D错误。
故答案为：D。
12．下面的桥梁中，属于梁式桥的是（　　）
A．云南建水双龙桥
B．广东琶洲大桥
C．广西鹧鸪江大桥
D．贵州北盘江大桥
【答案】B
【知识点】桥梁的组成与分类
【解析】【分析】梁式桥是一种以梁为主要承重结构的桥梁，其受力特点是主要依靠梁的抗弯能力来承受荷载，据以上分析解答。
【解答】A、云南建水双龙桥从外观等特征来看，更倾向于石拱桥，以拱为主要承重结构，不是梁式桥，故A错误；
B、广东琶洲大桥属于梁式桥，它以梁作为主要的承重结构，符合梁式桥的特点，故B正确；
C、广西鹧鸪江大桥从结构形式等方面判断，不属于典型的梁式桥，故C错误；
D、贵州北盘江大桥属于悬索桥，主要依靠悬索来承重，不是梁式桥，故D错误；
故答案为：B。
13．如图所示三脚凳，若凳脚粗细、支例5撑面形状面积都相同，从稳定性角度考虑，其中最合理的是(　　)
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】结构受力与形变
【解析】【分析】物体的稳定性取决于重心高度和支撑面大小：重心越低、支撑面越大，稳定性越强。对于三脚凳，支撑脚与地面接触点形成的三角形是关键支撑面，同时凳面和支撑脚的结构要能让整体重心尽可能低且在支撑面范围内，据以上分析解答。
【解答】A、支撑脚相对集中，形成的支撑面较小，且从形状看，重心相对偏高，稳定性较差，故A错误；
B、支撑脚数量不足（图中显示类似单脚或双脚为主的支撑，不符合“三脚”稳定的三角形支撑逻辑），支撑面极小，稳定性很差，故B错误；
C、支撑脚分布和角度使得支撑面形状不规则且范围有限，重心也不易处于较低且在支撑面中心的位置，稳定性不佳，故C错误；
D、支撑脚形成的三角形支撑面相对合理，能较好地分散重量，使重心处于较低且在支撑面范围内的位置，从稳定性角度看最为合理，故D正确；
故答案为：D。
14．关于结构的功能，下列说法不正确的是（　　）
A．所有结构的主要功能都是承受力
B．有些结构的功能是为了分隔空间，如墙壁
C．有些结构的功能是为了美观，如雕塑
D．结构的功能与其形状和材料密切相关
【答案】A
【知识点】建筑结构的功能
【解析】【分析】（1）结构的功能多样性：结构的功能并非单一，不同的结构具有不同的功能，有的结构主要功能是承受力，有的是分隔空间，有的是为了美观等。
（2）结构功能与形状、材料的关系：结构的功能与其形状和材料密切相关，不同的形状和材料会使结构具备不同的功能。
【解答】A、结构的功能多样，并非所有结构的主要功能都是承受力，比如墙壁的主要功能是分隔空间，雕塑的主要功能是美观，故该选项错误。
B、有些结构的功能是为了分隔空间，如墙壁，墙壁可以将不同的空间区域分隔开来，该说法正确，故该选项正确。
C、有些结构的功能是为了美观，如雕塑，雕塑通过其造型、艺术设计起到美观装饰的作用，该说法正确，故该选项正确。
D、结构的功能与其形状和材料密切相关，比如同样是承受力的结构，钢材制作的和木材制作的，以及不同形状的，其承受力的能力等功能会有差异，该说法正确，故该选项正确。
故答案为：A。
15．当弧形拱受到向下的压力F1时，拱被压缩，拱的各部分相互挤压，压力F2被拱传递，对基座产生作用力，下列关于基座受到的力的分析，正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】结构受力与形变
【解析】【分析】根据拱被压缩，拱的各部分相互挤压，压力F1被拱传递，对基座产生作用力，结合静止时受力平衡分析。
【解答】拱被压缩，拱的各部分相互挤压，压力F1被拱传递，对基座产生作用力，此时处于静止状态，受力平衡，故基座产生向上的支持力与压力平衡，同时拱有变平的趋势，因而相对于基座向外运动的趋势，故受到的摩擦力向内，根据力的作用是相互，基座受到的压力竖直向下，摩擦力水平向外，故A符合题意。
故答案为：A。
16．如图所示，为解决好学生 午休问题，学校购置了一 批“秒变”躺椅的课桌椅，从力学的形态上分类，该课桌椅的主体结构属于 (　　)
A．框架结构 B．绳索结构 C．壳体结构 D．实体结构
【答案】A
【知识点】建筑结构及其分类
【解析】【分析】根据框架结构、绳索结构、壳体结构、实体结构的特点并结合课桌椅的主体结构的特点来分析。
【解答】框架结构是由梁、柱等构件通过一定的连接方式组成的结构，能够支撑和传递荷载。从图中课桌椅的主体结构来看，是由多个杆件等组成的类似框架的结构，符合框架结构的特点。而绳索结构主要依靠绳索受力；壳体结构通常是曲面形的薄壁结构；实体结构是实心的结构，课桌椅主体结构不符合后三者的特点，所以属于框架结构；
故答案为：A。
17．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
【知识点】结构受力与形变
【解析】【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
【解答】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。
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。
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。
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。
故答案为：D。
18．结构能够承受一定的力，能够通过形变来抵抗力的作用。每个结构都需要承受一定大小的力的作用。下列说法中，正确的是（　　）
A．用相同的材料制作的不同形状的结构，能够承受力的大小相同
B．用不同的材料制作的形状相同的结构，能够承受力的大小相同
C．由于自身重力的原因，将钢材竖直放置时长度会一定程度缩短
D．横梁水平放置时承受竖直方向的力，横梁的下侧产生压缩形变
【答案】C
【知识点】建筑结构的功能；结构受力与形变
【解析】【分析】（1）结构的受力能力与结构的形状、材料等因素有关。不同形状的结构，其受力时的应力分布等不同，承受力的大小也会不同；不同材料的力学性能（如强度、刚度等）不同，即使形状相同，承受力的大小也不同。
（2）物体在自身重力作用下，会产生形变。钢材具有一定的弹性和塑性，竖直放置时，自身重力会使其受到压力，从而长度一定程度缩短。横梁水平放置承受竖直方向的力时，上侧产生压缩形变，下侧产生拉伸形变。
【解答】A、用相同材料制作的不同形状的结构，受力能力不同，能承受力的大小不同，故该选项错误。
B、用不同材料制作的形状相同的结构，由于材料力学性能不同，能承受力的大小不同，故该选项错误。
C、钢材自身有重力，竖直放置时会受到压力，长度会一定程度缩短，故该选项正确。
D、横梁水平放置承受竖直方向的力时，上侧产生压缩形变，下侧产生拉伸形变，故该选项错误。
故答案为：C。
19．（2025七上·永康月考）如图所示为木料抗弯强度实验。木料在悬挂重物后向下弯曲，测得木料N的下弯距离为5mm，木料M的下弯距离为8mm。从结构稳固角度考虑，下列板凳设计方案中，合理的是(　　)
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】建筑结构及其分类；结构受力与形变
【解析】【分析】在结构设计中，材料的抗弯曲能力会影响结构的稳固性，抗弯曲能力越强（即下弯距离越小）的材料，制成的结构越稳固。
【解答】 木料的下弯距离越小，说明抗弯强度越高（变形越小）；题目中木料N下弯距离（5mm）小于木料M（8mm），因此木料M的抗弯强度更好，应优先选用木料M制作板凳；从结构稳固性角度，三角形结构具有稳定性（斜向支撑可形成三角形受力体系，分散荷载、抵抗变形）。选项C采用斜向支撑的结构设计，相比选项D的垂直支撑（无三角形稳定结构），稳固性更强。因此，合理的设计方案为C；
故答案为：C。
20．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
【知识点】桥梁的组成与分类
【解析】【分析】（1）桁架拱桥的结构特点：桁架拱桥结合了桁架结构和拱桥结构的特点，以桁架拱为主要承重结构，具有较强的承载能力和稳定性。
（2）其他桥梁类型的结构特点：斜拉桥以斜拉索、桥塔和主梁为主要结构；悬索桥以缆索、吊索为主要承重结构；组合拱桥（非桁架拱）结构形式与桁架拱桥有明显差异。
【解答】A、邯郸支漳河大桥属于斜拉桥，不是桁架拱桥，故该选项错误。
B、温哥华亚历克斯 弗雷泽大桥属于悬索桥，不是桁架拱桥，故该选项错误。
C、杭州之江大桥（钱江七桥）属于组合拱桥，但不是桁架拱桥，故该选项错误。
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，故该选项正确。
故答案为：D。
二、填空题（每空1分，共40分）
21．赵州桥(如图所示)又称安济桥、大石桥，位于河北省石家庄市赵县城南的洨河上，始建于隋代(公元595年一605年)，由著名匠师李春设计建造，是世界上现存年代最久、跨度最大、保存最完整的单孔坦弧敞肩石拱桥。请回答下列问题：
（1）拱桥是用　 　作为桥身主要承重结构的桥，赵州桥的建造材料是　 　。
（2）赵州桥的桥梁称为“敞肩拱”，指的是　 　；“敞肩拱”的意义在于　 　
（3）除了杭州的拱宸桥，请再举出浙江省境内或你家乡的石拱桥：　 　
【答案】（1）拱圈或拱肋；石料
（2）桥梁的两端各设置两个小拱；减轻桥自身所受重力、提升泄洪能力
（3）临平塘栖的广济桥、绍兴的广宁桥、德清的寿昌桥、嘉兴的长虹桥、建德的白沙桥等(合理即可)
【知识点】建筑结构及其分类；桥梁的组成与分类；结构受力与形变
【解析】【分析】（1）拱桥的承重结构特点：拱桥以拱圈或拱肋作为桥身主要承重结构，荷载通过拱结构传递。赵州桥的建造材料是石料，利用石料的抗压性能来承受荷载。
（2）赵州桥 “敞肩拱” 的结构与作用：“敞肩拱” 指桥梁的两端各设置两个小拱。其意义在于减轻桥自身所受重力，同时提升泄洪能力，在洪水来临时能让水流更顺畅通过，减少洪水对桥的冲击。
（3）浙江省境内的石拱桥实例：浙江省有众多石拱桥，如临平塘栖的广济桥、绍兴的广宁桥、德清的寿昌桥、嘉兴的长虹桥、建德的白沙桥等，这些石拱桥体现了当地的建筑技术和文化。
【解答】（1）拱桥的核心承重结构是拱，利用拱的力学特性分散荷载；赵州桥是石拱桥，建造材料为石材（石块砌筑而成）；
（2）“敞肩拱”的结构特点是大拱两肩开设小拱（而非实心拱肩）；从功能与结构角度，小拱既利于洪水期泄洪（减少水流冲击），又能减轻桥身自重、节省建材，同时优化了整体受力，提升桥梁稳定性；
（3）浙江省内有诸多历史石拱桥，如绍兴八字桥（宋代古桥，兼具交通与泄洪功能的石拱桥）、泰顺廊桥（部分廊桥下部为石拱结构，如北涧桥）、义乌古月桥（宋代单孔石拱桥）等。
22．如图所示为杭州的西兴大桥，又称钱江三桥，是连接杭州老城区与滨江、萧山两区及萧山国际机场的重要通道之一，是一座跨钱塘江的斜拉桥。斜拉桥的索塔一般都建造得很高，多根缆索的一端固定在索塔上，每根缆索的另一端拉着桥的主梁。
（1）与悬索桥相比，斜拉桥的突出优点是　 　
（2）斜拉桥的索塔一般都建造得很高的好处是　 　
（3）索塔的高度并不是无限增加的，因为其高度受到诸多因素影响，请写出索塔建造高度的影响因素：　 　(写出两方面因素即可)。
【答案】（1）在荷载作用下的结构形变小，抗风能力强
（2）可以为缆索提供更大的拉力
（3）①过高的索塔会增加建设成本；②过高的索塔增加了施工的难度和风险；③过高的索塔会增加受到的风荷载，可能影响桥梁的稳定性和安全性； ④索塔的高度需要考虑与周围环境的协调和美观性(合理即可)
【知识点】桥梁的组成与分类；桥梁模型的制作；桥梁的受力
【解析】【分析】（1）斜拉桥与悬索桥的性能差异：斜拉桥在荷载作用下结构形变小，抗风能力强，这是其相比悬索桥的突出优点，因为斜拉桥的缆索分布更密集，对主梁的约束更强。
（2）斜拉桥索塔高度的力学作用：索塔造得很高，能增大缆索与索塔的夹角，从而为缆索提供更大的拉力，更有效地分担主梁的荷载，提升桥梁的承载性能。
（3）索塔高度的影响因素：索塔高度受建设成本、施工难度与风险、风荷载对桥梁稳定性的影响、与周围环境的协调性和美观性等因素制约。过高的索塔会增加建设成本，提升施工难度和风险，加大风荷载影响桥梁稳定性，还需考虑与周边环境的协调美观。
【解答】（1）斜拉桥的拉索直接连接索塔与主梁，对主梁的支撑更直接，整体结构刚度大于悬索桥（悬索桥主缆柔性大，变形相对明显），因此斜拉桥抗风稳定性更优，主梁变形更小；
（2）索塔越高，拉索与水平面的倾斜角越大；根据力的分解，拉索拉力可分解为竖直分力（承担主梁竖向荷载）和水平分力（对主梁的水平作用）；倾斜角越大，竖直分力占比越大、水平分力越小，从而降低拉索的张力需求或减小对主梁的水平作用，优化结构受力；
（3）①过高的索塔会增加建设成本；
②过高的索塔增加了施工的难度和风险；
③过高的索塔会增加受到的风荷载，可能影响桥梁的稳定性和安全性；
④索塔的高度需要考虑与周围环境的协调和美观性(合理即可)
23．影响结构强度和稳定性的因素有：材料的　 　、结构的　 　、构件的　 　和连接方式等。
【答案】种类；形状；连接方式 (顺序可互换)
【知识点】建筑结构及其分类
【解析】【分析】（1）材料种类对结构强度和稳定性的影响：不同种类的材料，其物理性能（如硬度、韧性、密度等）不同，会直接影响结构的强度和稳定性。例如，钢材制作的结构强度远大于木材制作的同形状结构。
（2）结构形状对结构强度和稳定性的影响：结构的形状设计合理与否，会极大影响其强度和稳定性。比如三角形结构因具有稳定性，强度和稳定性优于四边形结构；拱形结构能将压力分散，也具有较好的强度和稳定性。
（3）构件连接方式对结构强度和稳定性的影响：构件之间的连接方式（如焊接、铆接、螺栓连接等）不同，结构的整体强度和稳定性也不同。连接牢固、紧密的方式能使结构更好地承受外力，增强强度和稳定性。
【解答】影响结构强度和稳定性的因素有：材料的种类，不同种类的材料性能不同，对结构强度和稳定性影响不同；结构的形状，合理的形状（如三角形、拱形等）能提升结构的强度和稳定性；构件的连接方式，牢固的连接方式可增强结构的整体强度和稳定性。
24．建筑工程能够很好地体现　 　的关系。建筑结构的分类多种多样。依据受力情况，建筑结构一般可以分为　 　、　 　和　 　等。
【答案】结构与功能；框架结构；壳体结构；实体结构
【知识点】建筑结构及其分类
【解析】【分析】（1）结构与功能的关系：建筑工程中，结构的设计是为了实现特定的功能，不同的功能需求会对应不同的结构设计，很好地体现了结构与功能的关系，即结构是功能的载体，功能决定结构的形式。
（2）框架结构的特点：框架结构由梁、柱等构件通过连接组成，能有效分散荷载，适用于多层建筑、桥梁等，通过构件的组合实现承重和空间划分的功能。
（3）壳体结构的特点：壳体结构通过曲面形态承受荷载，将外力均匀分散到结构表面，具有良好的承重能力和空间利用效率，如大型场馆的屋顶等建筑利用其实现大跨度、美观的功能。
（4）实体结构的特点：实体结构内部充满材料，靠自身的材料强度承受荷载，常见于厚重的墙体、堤坝等，通过材料的自身强度实现承重功能。
【解答】建筑工程能够很好地体现结构与功能的关系，结构为功能服务，功能决定结构的设计。建筑结构的分类多种多样，依据受力情况，建筑结构一般可以分为框架结构、壳体结构和实体结构等。框架结构由梁、柱构件组成，分散荷载；壳体结构以曲面分散外力；实体结构靠自身材料强度承重，它们各自通过不同的结构形式实现相应的建筑功能。
25．结构是指组成事物的各个部分之间的　 　和　 　。结构普遍存在于自然界和人类创造的各种事物中，不同的事物往往具有不同的结构，不同的结构具有不同的　 　。
【答案】有序搭配；空间排列；功能
【知识点】建筑结构及其分类
【解析】【分析】（1）结构的组成关系：结构是指组成事物的各个部分之间的有序搭配，这种有序搭配使得各部分之间形成合理的连接和组合，是结构的基本构成方式。
（2）结构的空间布局：结构还涉及各个部分之间的空间排列，不同的空间排列方式会使结构呈现出不同的形态，影响其整体性能。
（3）结构与功能的关系：不同的事物往往具有不同的结构，而不同的结构具有不同的功能，结构的设计和组成方式决定了其能实现的功能，如三角形结构具有稳定性，可用于建筑承重等。
【解答】结构是指组成事物的各个部分之间的有序搭配和空间排列。结构普遍存在于自然界和人类创造的各种事物中，不同的事物往往具有不同的结构，不同的结构具有不同的功能。
26．如图所示为悬索桥的主要结构示意图。请回答下列问题：
（1）悬索桥结构图中，序号③的名称是　 　，是悬索桥的主要承重结构。
（2）桥的主梁是图中的序号　 　，通过吊杆或吊索，即图中的序号　 　将桥的结构③和④连接起来。
（3）悬索桥的结构②承载着结构③产生的向下的力，结构②的名称是　 　。
【答案】（1）缆索
（2）④；⑥
（3）塔架
【知识点】桥梁的组成与分类；桥梁模型的制作
【解析】【分析】（1）悬索桥的主要承重结构：悬索桥的缆索是主要承重结构，承受拉力，将荷载传递到塔架和锚碇。
（2）悬索桥的构件连接：主梁是桥的主要承载结构，通过吊杆（吊索）将缆索和主梁连接起来，实现荷载的传递。
【解答】（1）序号③是悬索桥的缆索，是主要承重结构，承受拉力。
（2）序号④是主梁，序号⑥是吊杆（吊索），用于连接缆索（③）和主梁（④）。
（3）序号②是塔架，承载缆索（③）产生的向下的力，将力传递到基础。
27．木工师傅要制作一款木制画架，他要完成的主要环节有：A.刷漆；B.画线；C.开凿榫眼、制作榫头；D.锯割；E.装配与测试。
（1）制作该画架的正确顺序是：　 　→　 　→C→ 　 　→　 　(填字母)。
（2）请问该画架属于　 　结构。
（3）请根据所学知识说明为什么该画架具有较好的稳定性。
【答案】（1）B；D；E；A
（2）框架
（3）该画架具有较好的稳定性是因为画架的三个脚围成的支撑面积较大
【知识点】建筑结构及其分类；建筑结构的功能；结构受力与形变
【解析】【分析】（1）制作顺序为先画线，确定位置，为进行锯割、 开凿榫眼、制作榫头 ，接着装配与测试，最后再刷漆。
（2）常见的结构：壳体结构、框架结构、实体结构，结合画架的结构特点进行分析。
（3）支撑面积较大，可以增强稳定性。
【解答】(1)制作该画架的正确顺序是：画线→锯割→ 开凿榫眼、制作榫头 →装配与测试→刷漆。
故答案为：B → D →C → E → A。
（2）由图可知，画架属于框架结构，是由刚性的杆作为梁和柱组成的结构。
（3）由图可知，该画架的三个脚围成的支撑面积较大，且为三角形，所以具有较好的稳定性。
28．建筑结构的功能。
（1）结构的稳定性：结构在外力的作用下，维持其原有的平衡状态的能力。影响结构稳定性的因素：重心的高低、支撑面的大小、结构的形状。重心越　 　，支撑面越　 　，结构越稳定。三角形结构比其他形状的结构　 　。
（2）结构的强度与材料的关系：结构的强度与材料直接相关。混凝土具有较好的　 　性，但抗拉性较差。钢材具有较强的　 　性。结构的其他功能：建筑结构还要考虑透光性、隔热性、审美、文化等其他功能。
【答案】（1）低；大；更稳定
（2）抗压；抗拉
【知识点】建筑结构及其分类；建筑结构的功能
【解析】【分析】（1）结构稳定性相关知识：结构的稳定性指结构在外力作用下维持原有平衡状态的能力。影响结构稳定性的因素有重心高低、支撑面大小和结构形状。重心越低，物体越不容易倾倒；支撑面越大，物体的稳定程度越高；三角形结构具有稳定性，比其他形状的结构更稳定。
（2）结构强度与材料的关系：结构的强度和材料密切相关。
【解答】（1）对于结构稳定性，重心越低，支撑面越大，结构越稳定；三角形结构比其他形状的结构更稳定。
（2）混凝土的特点是抗压性能较好，能承受较大的压力，但抗拉性能较差，容易在受拉时损坏；钢材则具有较强的抗拉性能，能较好地承受拉力。
29．建筑结构受力与形变。
（1）建筑构件受力时发生形变的类型：　 　、　 　、　 　等。
（2）构件形变的作用：构件通过　 　来抵抗力的作用。三种典型构件受力与形变的特点。
横梁 横梁呈水平放置，承受竖直方向的力的作用时，发生的形变是弯曲，横梁弯曲时有些部位被压缩，有些部位被拉伸
三角形桁架 三角形桁架结构是由杆件连接成三角形的一种空间结构。三角形桁架受力时，构成三角形三条边的杆件有的被压缩，有的被拉伸
弧形拱 弧形拱构件的顶部受到向下的压力时，拱的各个部分都被压缩
【答案】（1）拉伸；压缩；弯曲
（2）形变
【知识点】建筑结构及其分类；建筑结构的功能
【解析】【分析】（1）建筑构件受力形变类型：建筑构件在受到力的作用时，会发生不同类型的形变，常见的有拉伸形变（构件受到拉力，长度发生伸长的形变）、压缩形变（构件受到压力，长度发生缩短的形变）、弯曲形变（构件受到使其弯曲的力，发生弯曲的形变）等。
（2）构件形变的作用：构件通过发生形变来抵抗外力的作用，不同的构件在受力时，形变特点不同，从而起到承受和传递力的效果。
【解答】（1）建筑构件受力时发生形变的类型有拉伸、压缩、弯曲等。
（2）构件通过形变来抵抗力的作用。
30．建筑结构的类型。
（1）框架结构：以　 　作为梁和柱组成的结构。如：钱塘江大桥。
（2）壳体结构：层状的结构，由若干块薄板组成，薄板做成具有　 　的外形。如：国家大剧院。
（3）实体结构：结构体本身是　 　的结构。如：桥墩、房屋的基座、雕塑的基座、城墙等。
【答案】（1）刚性的杆
（2）曲面轮廓
（3）实心
【知识点】建筑结构及其分类
【解析】【分析】（1）框架结构的组成：框架结构是由刚性的杆作为梁和柱来组成的结构，这种结构能较好地承受荷载，像钱塘江大桥就采用了框架结构。
（2）壳体结构的外形：壳体结构属于层状结构，由若干块薄板组成，薄板被做成具有曲面轮廓的外形，这样的结构可以有效分散荷载，国家大剧院就运用了壳体结构。
（3）实体结构的特点：实体结构的本身是实心的结构，它具有较大的强度和稳定性，能够承受较大的压力等，桥墩、房屋的基座等都属于实体结构。
【解答】（1）框架结构以刚性的杆作为梁和柱组成结构。
（2）壳体结构中薄板做成具有曲面轮廓的外形。
（3）实体结构本身是实心的结构。
三、实验与探究题（每空1分，共16分）
31．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）A；C；E
（2）B
（3）C
（4）D
（5）D
（6）
（7）A
（8）C
（9）C
【知识点】桥梁模型的制作；桥梁的受力；搭建人行浮桥
【解析】【分析】（1）工程设计中的限制条件：限制条件是指在工程建设中必须遵守的约束性要求，如本题中桥面宽度、桥的跨度、建造成本等，这些条件限定了工程的设计范围。
（2）工程建造的步骤：工程建造一般遵循明确问题、设计、制作模型、实施建设、测试评估改进的流程，这是一个逻辑清晰的工程实施顺序。
（3）竞标书的内容：竞标书应包含与工程本身相关的成本、时间、人员、建桥位置、材料、设计方案等，而投标者个人经验不属于竞标书针对工程本身的必要内容。
（4）工程设计与改进的方法：在工程设计改进和竞标书制作中，需要对问题分析梳理、调研借鉴、小组研讨决策，意见需筛选处理以保证方案的合理性。
（5）桥梁形状的选择：不同桥梁形状（如石拱桥、斜拉桥、梁式桥等）有不同的适用跨度和结构特点，梁式桥适合较小跨度的场景。
（6）梁式桥的设计：梁式桥以梁的受弯来承受荷载，设计时需体现梁的结构形式，如桥面由梁支撑等。
（7）材料承重能力的判断：通过实验数据对比不同形状钢材（纸条模拟）的承重能力，选择承重能力最强的材料。
（8）工程模型的评估方式：工程模型评估应结合小组自评（自身对模型的认知）和小组间互评（不同小组间的客观评价），这样能更全面地评估模型。
（9）工程建设的认识：工程设计是迭代改进的过程，工程与技术相互影响促进，而错误认识通常是对工程流程或关系的误解。
【解答】（1）A、题目明确要求桥面宽度不小于0.5米，属于限制条件；
B、题目未对桥的形状有明确限制，不属于限制条件；
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；
D、题目未对建造材料有明确限制，不属于限制条件；E.题目要求小桥价廉，即对建造成本有要求，属于限制条件；所以属于限制条件的是ACE；
（2）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。所以正确顺序是B（②④①⑤③）；
（3）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；
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；
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；
D、桥的设计方案是竞标书的核心内容之一，需要写入；
故答案是：C；
（4）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；
B、调研周围桥梁的结构特点，可借鉴经验，是正确的；
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；
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；
故答案是：D；
（5）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；
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；
C、悬索桥也多用于大跨度桥梁，不适合1米宽的水沟；
D、梁式桥结构简单，适合小跨度（如1米宽水沟）的桥梁建设；
故答案是：D；
（6）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：
；
（7）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；
故答案为：A；
（8）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；
故答案为：C；
（9）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；
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；
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；
D、制作模型是工程设计中的重要环节，故D正确。
故答案为：C。
32．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。某同学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，于是进行了如下实验。
他将两个砖块作为支撑柱，把一块塑料板平铺放在两个支撑柱上作为钢梁，在塑料板中央施加一定的压力，用刻度尺测得此时塑料板的下垂量为h。
（1）图乙是该同学探究“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关系的图像。根据图像可知，当压力为5000N时，下垂量是 　 　 cm，根据图像可得结论：　 　 。
（2）为了探究下垂量与支撑柱间距的关系，接下来应进行的操作是 　 　 。若 　 　 ，则说明钢梁的下垂量与支撑柱的间距有关。
【答案】（1）10；在材料、支撑柱间距等条件一定时，钢塑的下垂量与所受压力成正比
（2）保持压力不变，改变支撑柱的间距；改变支撑柱间距后，下垂量发生变化。
【知识点】桥梁的组成与分类；桥梁模型的制作；桥梁的受力；搭建人行浮桥
【解析】【分析】桥梁的结构类型：
1.梁式桥：以梁为主要承重结构，常见的有简支梁桥、连续梁桥等。简支梁桥的梁体两端分别支撑在桥墩或桥台，结构简单；连续梁桥的梁体连续跨越多个桥墩，受力更合理，行车更平稳。
2.拱式桥：利用拱的抗压性能来承重，拱脚处会产生水平推力。如石拱桥，历史悠久，造型美观；现代的钢筋混凝土拱桥和钢管混凝土拱桥，跨度更大，能适应更复杂的地形。
3.悬索桥：通过主缆、吊索将桥面荷载传递到桥塔和锚碇。主缆是主要承重构件，具有跨度大的特点，像我国的港珠澳大桥青州航道桥就采用了悬索桥结构，能满足大跨度通航需求。
4.斜拉桥：由塔柱、斜拉索和主梁组成，斜拉索直接将主梁的荷载传递到塔柱。斜拉桥造型优美，跨越能力较强，例如上海的南浦大桥。
桥梁的制造材料：
1.钢材：常用于大跨度桥梁，如悬索桥、斜拉桥的主缆、塔柱、钢梁等。钢材强度高、韧性好，能承受较大的荷载和变形。
2.混凝土：包括普通钢筋混凝土和预应力混凝土。预应力混凝土通过预先施加应力，可有效提高桥梁的抗裂性能和承载能力，广泛应用于梁式桥、拱式桥等。
3.复合材料：如碳纤维复合材料，具有轻质、高强、耐腐蚀等优点，在一些特殊桥梁（如人行景观桥）的制造中开始尝试应用，未来有望进一步推广。
【解答】（1）首先看图像，找到压力 F = 5000N 对应的下垂量h。从图乙中可以看出，当 F= 5000N 时，下垂量 h = 10cm。再分析图像的规律，图像是一条过原点的直线，说明在材料、支撑柱间距等条件一定时，钢塑的下垂量与所受压力成正比。
（2）要探究下垂量与支撑柱间距的关系，根据控制变量法，需要保持压力不变，改变支撑柱的间距，然后测量对应的下垂量。若改变支撑柱间距后，测量得到的下垂量发生变化，就说明钢塑的下垂量与支撑柱的间距有关。
33．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
【答案】（1）将桥梁模型放置在平整的桌面上，如解图所示，在桥梁的右侧最远端逐渐挂砝码，直到桥梁模型发生翻转，桥梁模型的最大荷载为去掉最后一个砝码的质量。
（2）A；C
（3）A；D
【知识点】桥梁模型的制作
【解析】【分析】结构稳定性试验要找到桥梁模型最不稳定的位置挂重物，翻到前一次重物的重量即是桥梁模型稳定的最大荷载。
【解答】 （1）试验对象是桥梁模型，试验目的是确定模型不发生翻转时所能承受的最大荷载．故应找到试验对象最不稳定的位置挂重物，逐步增加重物直到桥梁翻倒．
（2）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，故排除．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即翻到。
故选AC。
（3）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，故B错误；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C错误。
故选AD。
四、综合题（每空1分，共4分）
34．国家大剧院如图所示，它的整个壳体钢结构重达6475 吨，东西向长轴跨度212.2米，是目前世界上最大的穹顶。为什么能建起如此宏伟的建筑，秘密就在于其外形结构：壳体结构。从外观看，蛋壳、蚌壳这些壳体结构有的像半球形，有的成拱形，有的像圆球形，有的像不规则但非常美丽的弧形。尽管它们形态各异，却有着共同的力学特征：壳体结构在受到外力作用时，能够把力均匀分散在壳体的各个部分，使壳体单位面积上受到的力并不大，更为重要的是，在壳体上不存在作用力集中于一个地方的情况。
（1）下列著名建筑中没有利用壳体结构的是____。
A．悉尼歌剧院
B．金字塔
C．赵州桥
D．北京大兴国际机场
（2）鸡蛋握在手中不易损坏是因为____。
A．鸡蛋壳很厚 B．鸡蛋壳的硬度很大
C．鸡蛋壳内部是空心的 D．鸡蛋壳属于壳体结构
（3）站立在地面上，人的脚能够承载较大的重量，主要是因为____。
A．脚骨骼的数量多 B．脚部的肌肉发达
C．脚骨骼组成拱形结构 D．脚骨骼比钢铁还要坚硬
（4）下列对壳体结构受力示意图分析正确的是____。
A． B．
C． D．
【答案】（1）B
（2）D
（3）C
（4）C
【知识点】建筑结构及其分类；建筑结构的功能；结构受力与形变
【解析】【分析】壳体结构：层状的结构，由若干块薄板组成，薄板做成具有曲面轮廓的外形，看起来造型轻巧而优雅。在壳体结构中，其拱形曲面可以把受到的力均匀分散在结构体的各个部分，这种结构能承受较大的力，使结构更坚固。
【解答】(1)悉尼歌剧院顶部、赵州桥拱形造型、北京大兴国际机场顶部利用了壳体结构，金字塔没有利用此结构。
故答案为：B。
(2)鸡蛋壳属于壳体结构，握在手中不易损坏。
故答案为：D。
(3)脚骨骼组成拱形结构，属于壳体结构，在受力时能够把力均匀分散在壳体的各个部分，使壳体单位面积上受到的力并不大，所以能承载较大的重量。
故答案为：C。
(4)壳体结构在受到外力作用时，能够把力均匀分散在壳体的各个部分，故A、B、D不正确，C正确。故答案为：C。
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