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(qiáng)對此進(jìn)行了研究：他將大橋的結(jié)構(gòu)進(jìn)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(guān)知識，其中O是_____，_____代表橋重和過往車輛等產(chǎn)生的對橋的作用力。

（2）小強(qiáng)通過比較發(fā)現(xiàn)：適當(dāng)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(shè)計(jì)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(diǎn) 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(guān)知識，圖中F0為拉索的拉力，F1相當(dāng)于橋重和過往車輛等產(chǎn)生的對橋的作用力，O點(diǎn)此杠桿的支點(diǎn)；

（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(chǎn)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。