Question

【题目】如图甲为虎门大桥的示意图，“桥塔为什么要造这么高？”小强对此进行了研究：他将大桥的结构进行简化，抽象成图乙的模型，又画了桥塔高低不同的两幅图丙和丁。

（1）可以看出它用到了_____的相关知识，其中O是_____，_____代表桥重和过往车辆等产生的对桥的作用力。

（2）小强通过比较发现：适当增加桥塔的高度，可_____（填“增大”或“减小”）斜拉索拉力的力臂，从而_____（填“增大”或“减小”）斜拉索的拉力。

（3）假如止你来设计新的斜拉索式大桥，你还能提出什么方法可以减轻钢紫承受拉力？______（说出一种方法即可）

Answer 1

【答案】杠杆 支点 F1 增大 减小 使用新型材料，减小桥自重

【解析】

（1）由抽象成的模型图可知，它用到的杠杆的相关知识，图中F0为拉索的拉力，F1相当于桥重和过往车辆等产生的对桥的作用力，O点此杠杆的支点；

（2）如下图所示，桥塔高度增加后，阻力F1及其力臂不变，L0'＞L0，即动力臂增大，由杠杆的平衡条件可知：斜拉索的拉力F0减小；

（3）斜拉索克服的是桥重和过往车辆等产生的对桥的作用力，所以要减轻钢索承受的拉力，就要从减轻桥的自身重力和载重汽车的最大载重量来入手考虑。即：使用新型材料，减小桥自重、限制载重汽车的最大载重量等。