拱桥复习资料
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中考数学总复习《拱桥问题(实际问题与二次函数)》专项提升训练题-附答案学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________ 1.如图,隧道的截面由抛物线和长方形构成,长方形的长为16m,宽为6m,抛物线的AA的距离为8m.最高点C离地面1(1)按如图所示的直角坐标系,求该抛物线的函数表达式.(2)一大型汽车装载某大型设备后,高为7m,宽为4m,如果该隧道内设双向行车道,那么这辆货车能否安全通过?2.如图,三孔桥横截面的三个孔都呈抛物线形,左右两个抛物线形是全等的.正常水PO=),小孔水面宽位时,大孔水面宽度AB为30m,大孔顶点P距水面10m(即10mQD=),建立如图所示的平面直角坐标系.度BC为12m,小孔顶点Q距水面6m(即6m(1)求大孔抛物线的解析式;(2)现有一艘船高度是6m,宽度是18m,这艘船在正常水位时能否安全通过拱桥大孔?并说明理由.(3)当水位上涨4m时,求小孔的水面宽度EF.3.如图是一座拱桥,图2是以左侧桥墩与水面接触点为原点建立的平面直角坐标系,OB=,拱顶A到水面的距离为5m.其抛物线形桥拱的示意图,经测量得水面宽度20m(1)求这条抛物线的表达式;(2)为迎接新年,管理部门在桥下悬挂了3个长为0.4m的灯笼,中间的灯笼正好悬挂在A 处,两边灯笼与最中间灯笼的水平距离为8m,为了安全,要求灯笼的最低处到水面的距离不得小于1m.根据气象局预报,过年期间将会有一定量的降雨,桥下水面会上升0.3m,请通过计算说明,现在的悬挂方式是否安全.4.上杭县紫金中学校园内未名湖中央有一座石拱桥,桥体呈抛物线形状,桥孔呈圆弧型,共同组成一个漂亮的轴对称图形.为进一步了解桥体,小明和小张同学带着一把皮尺和一根一端系着铅块的绳子(铅锤绳)来到石拱桥.首先他们利用皮尺测量了石拱桥点水平宽度(12AB=米),然后来到石拱桥最顶端O处,把铅锤绳的一端放在O处,含铅的一端自然下垂,经过调整让铅块落在直线AB 上的C 点处(此时OC AB ⊥),做好标记测量得到 3.6OC =米,用同样的方法测得0.6OD =米.圆弧与AB 交于M 、N 两点,在N 点处测得2PN =米(此时PN 垂直AB ).根据以上数据,请你帮助他们处理下列问题:(1)根据图形,建立恰当的平面直角坐标系,求出抛物线解析式; (2)根据数据,请判断圆弧MDN 是否为半圆?说明理由; (3)请求出圆弧MDN 所在圆的半径.5.某校想将新建图书楼的正门设计为一个抛物线型门,并要求所设计的拱门的跨度与拱高之积为248m ,还要兼顾美观、大方,和谐、通畅等因素,设计部门按要求给出了设计方案,现把这个方案中的拱门图形放入平面直角坐标系中,如图所示:抛物线型拱门的跨度12m ON =,拱高4m PE =,其中,点N 在x 轴上PE ON ⊥,OE EN =要在拱门中设置高为3m 的矩形框架,(框架的粗细忽略不计).矩形框架ABCD 的面积记为S ,点A 、D 在抛物线上,边BC 在ON 上,请你根据以上提供的相关信息,解答下列问题:(1)求抛物线的函数表达式;(2)当3mAB=时,求矩形框架ABCD的面积S.6.如图,隧道的截面由抛物线AED和矩形ABCD构成,矩形的长BC为8m,宽AB为2m,以BC所在的直线为x轴,线段BC的垂直平分线为y轴,建立平面直坐标系,y 轴也是抛物线的对称轴,顶点E到坐标原点O的距离为6m.(1)求抛物线的解析式..,宽为2.8m,它能从正中间通过该隧道吗?(2)现有一辆货运卡车,高为56mOA=米时,7.图1是一座拱桥,拱桥的拱形呈抛物线形状,在拱桥中,当水面宽度为12水面离桥洞最大距离为4米,如图2,以水平面为x轴,点O为原点建立平面直角坐标系.(1)求该拱桥抛物线的解析式;(2)当河水上涨,水面离桥洞的最大距离为2米时,求拱桥内水面的宽度.AB=,当水位上升8.如图,某市新建的一座抛物线型拱桥,在正常水位时水面宽20m3m时,水面宽10mCD=.(1)按如图所示的直角坐标系,此抛物线的函数表达式为.(2)有一条船以5km/h的速度向此桥径直驶来,当船距离此桥35km时,桥下水位正好在AB处,之后水位每小时上涨0.25m,当水位达到CD处时,将禁止船只通行.如果该船的速度不变继续向此桥行驶35km时,它能否安全通过此桥?9.有一座抛物线型拱桥,在正常水位时(AB所示),桥下水面宽度为20m,拱顶距水面4m.(1)在如图所示的直角坐标系中,求该抛物线的解析式;(2)突遇暴雨,当水面上涨1m时(CD所示),水面宽度减少了多少?(3)雨势还在继续,一满载防汛物资的货船欲通过此桥,已知该船满载货物时浮在水面部分的横截面可近似看成是宽6m,高2m的矩形.那么当水位又上涨了0.5m时,此船是否可以通过,说明理由.10.河上有一座桥孔为抛物线形的拱桥,水面宽为6米时,水面离桥孔顶部4米.如图1,桥孔与水面交于A、B两点,以点A为坐标原点,AB所在水平线为横轴,过原点的铅垂线为纵轴,建立如图所示的平面直角坐标系.(1)请求出此抛物线对应的二次函数表达式;(2)因降暴雨水位上升1.5米,一艘装满货物的小船,露出水面部分的高为0.5m,宽为4.5m(横截面如图2),暴雨后,这艘小船能从这座石拱桥下通过吗?请说明理由.11.某加工厂要加工一种抛物线型钢材构件,如图所示,该抛物线型构件的底部宽度12OM =米,顶点P 到底部OM 的距离为9米.将该抛物线放入平面直角坐标系中,点M 在x 轴上.其内部支架有两个符合要求的设计方案:方案一:“川”字形内部支架(由线段AB PN DC ,,构成),点B N C ,,在OM 上,且OB BN NC CM ===,点A D ,在抛物线上,AB PN DC ,,均垂直于OM ;方案二:“H ”形内部支架(由线段A B '',D C ''和EF 构成),点B ',C '在OM 上,且OB B C C M ''''==,点A ',D 在抛物线上,A B '',D C ''均垂直于OM E F ,,分别是A B '',D C ''的中点.(1)求该抛物线的函数表达式;(2)该加工厂要用某一规格的钢材来加工这种构件,那么哪一个方案的内部支架节省材料?请说明理由.12.如图,一座拱桥的轮廓呈抛物线型,拱高6m ,在高度为10m 的两支柱AC 和BD 之间,还安装了三根立柱,相邻两立柱间的距离均为5m ;(1)建立如图所示的平面直角坐标系,求拱桥抛物线的表达式; (2)求立柱EF 的长;(3)拱桥下地平面是双向行车道(正中间是一条宽2m 的隔离带),其中的一条行车道能否并排行驶宽2m 、高3.2m 的三辆汽车(汽车间的间隔忽略不计)?请说说你的理由.13.如图,有一条双向隧道,其横断面由抛物线和矩形ABCO 的三边组成,隧道的最大高度为4.9米;10AB =米, 2.4BC =米(1)在如图所示的坐标系中,求抛物线的解析式.(2)若有一辆高为4米,宽为2米装有集装箱的汽车要通过隧道,则汽车靠近隧道的一侧离开隧道壁m 米,才不会碰到隧道的顶部,又不违反交通规则,问m 的取值范围是多少?14.有一个抛物线形的拱形桥洞,当桥洞的拱顶(P 抛物线最高点)离水面的距离为4米时,水面的宽度OA 为12米.现将它的截面图形放在如图所示的直角坐标系中.(1)求这条抛物线的解析式.(2)当洪水泛滥,水面上升,水面的宽度小于5米时,则必须马上采取紧急措施.某日涨水后,观察员测得桥洞的拱顶P 到水面CD 的距离只有1.5米,问:是否要采取紧急措施?并说明理由.15.“卢沟晓月”是著名的北京八景之一,每当黎明斜月西沉,月色倒影水中,更显明媚饺洁.古时乾隆皇帝曾在秋日路过卢沟桥,赋诗“半钩留照三秋淡,一练分波平镜明”于此,并题“卢沟晓月”,立碑于桥头.卢沟桥主桥拱可以近似看作抛物线,桥拱在水面的跨度OB 约为20米,若按如图所示的方式建立平面直角坐标系,则主桥拱所在抛物线可以表示为()211016y x k =-++,求主桥拱最高点A 与其在水中倒影A '之间的距离.参考答案: 1.(1)21832y x =-+ (2)这辆货车能安全通过2.(1)221045y x =-+ (2)这艘船在正常水位时能安全通过拱桥大孔,(3)43m3.(1)2120y x x =-+ (2)安全4.(1)21 3.610y x =-+ (2)圆弧MDN 不是半圆(3)2565.(1)21493y x x =-+; (2)218m .6.(1)2164y x =-+ (2)这辆货运卡车不能从正中间通过该隧道.7.(1)该拱桥抛物线的解析式为()21y x 649=--+; (2)拱桥内水面的宽度62米.8.(1)2125y x =- (2)该船的速度不变继续向此桥行驶35km 时,它能安全通过此桥。
1.拱桥的施工方法。
缆索吊装施工,转体施工法,悬臂施工法,劲性骨架法,塔架施工法劲性骨架法:先焊接钢筋骨架,再浇筑混凝土包住钢筋骨架的施工方法2.拱桥分类按照拱上建筑形式分为:实腹式拱桥,空腹式拱桥按照轴线形式:圆弧线,抛物线,悬链线按照桥面位置:上承式,中承式,下承式3.拱轴系数确定(m>=1)假定m,查表计算,算得的m与假定的m比较不符合则以计算的m继续查表如此循环知道计算的m 与之相等4.拱桥的结构体系分为:简单体系,组合体系5.拱桥总体布置考虑的因素有哪些?主要有:结构体系和结构形式,桥梁长度,跨径,孔数,矢跨比,拱圈的宽高,基础形式和埋置深度等。
6.宽跨比:拱圈宽度和跨进的比值7.矢跨比:矢高和跨径的比值,矢跨比减小水平推力增加,对墩台基础不利最好在1/4~1/8之间8.不等跨分孔处理问题(经典考题)采用以下措施改善基础受力(1)采用不同的矢跨比(相邻两孔中大跨用大矢跨比,小跨用小矢跨比)(2)采用不同拱脚标高(3)调整拱上建筑质量(4)采用不同类型的拱跨结构9.基础类型:(1)浅埋基础(刚性扩大基础,柔性扩大基础)(2)深基础(桩基础,沉井基础)(3)深水基础10.埋置深度:无冲刷时从河底或地面至基础地面的距离;有冲刷时从最大冲刷线到基础底面的距离。
11.肋拱的截面形式:矩形,工字形,箱型,管型12.箱型拱截面组成方式:(1)U型多室箱型(2)工字形截面(3)闭合箱肋截面(4)单箱多室13.双曲拱桥主拱圈分为:拱肋,拱波,拱版,横向联系特点:化整为零,集零为整缺点:整体性差,使用中出现严重裂缝14.实腹式供上建筑组成:拱腹填料,侧墙,护拱,变形缝,防水层,泄水管和桥面等组成护拱作用:保护拱圈。
15.变形缝作用:变形缝不留缝宽,避免供上结构开裂,保证结构安全16.拱腹填料要求:防水性好,自重轻,变形小17.空腹式拱上建筑——梁式供上建筑分为:(1)简支腹孔(2)连续腹孔(3)框架腹孔18.什么叫联合作用?19.伸缩缝变形缝的区别?相对变形较大的位置设置伸缩缝,相对变形较小的位置设置变形缝;伸缩缝有缝宽,变形缝不留缝宽。
1、为什么说矢跨比是拱桥的设计的重要参数之一?主拱矢跨比( f/l )是拱桥设计的主要参数之一。
恒载的水平推力与垂直反力之比(H/V) ,随着主拱矢跨比的减小而增大。
主拱矢跨比越小,产生的推力越大,在主拱内产生的轴向压力也越大,对主拱的受力状况有利,但对墩台基础不利;因温度变化、材料收缩、墩台位移等原因在主拱内产生的附加内力会增大,对主拱不利;对于多孔拱桥,连拱作用会更显著,对主拱也不利。
主拱矢跨比过大时,拱脚区段过陡,给主拱的砌筑或浇筑带来困难。
当上承式拱桥的桥面标高和跨径确定后,主拱矢跨比将影响桥下净空和拱脚标高。
主拱矢跨比必须根据地形、地质、水文、路线标高和桥梁结构型式等各方面因素综合考虑决定。
主拱的矢跨比的构造要求:板拱桥、双曲拱桥一般为1/4~1/6,不宜小于1/8;肋拱桥、箱形拱桥一般为1/6~1/8,不宜小于1/10;桁架拱桥一般为1/6~1/10,刚架拱桥一般为1/7~1/10,桁式组合拱桥一般为1/6~1/9,都不宜小于1/12;拱式组合体系系杆拱一般为1/4~1/5,蓝格尔拱一般为1/5~1/7,洛泽拱一般为1/5~1/6.5。
一般将矢跨比大于或等于1/5的拱称为陡拱,矢跨比小于1/5的称为坦拱理想拱轴线:理想拱轴线是与拱上各种荷载作用下的压力线相吻合。
因为此时每一截面上都只有轴压力而无弯矩与剪力,应力最均匀,材料强度可以得到充分利用。
合理拱轴线:在实用中一般采用恒载压力线作为拱轴线,恒载作用愈大,这种选择就愈显得合理。
2、拱轴线的线性及运用(1)圆弧线在均布径向荷载作用下(如水压力),拱的合理拱轴线为一圆弧线。
(2)悬链线实腹式拱桥的恒载集度,从拱顶向拱脚是均匀增加的(均变荷载),这种荷载分布图式的拱圈的压力线是一条悬链线。
因此,实腹式拱桥采用悬链线作拱轴线。
在结构自重作用下,当不计拱圈由结构自重弹性压缩产生的影响时,拱圈截面将只承受轴力而无弯矩。
3)抛物线在竖向均布荷载作用下,拱的合理拱轴线是二次抛物线。
2022年中考数学专题复习:二次函数实际问题(拱桥问题)一、单选题1.如图,一座拱桥的纵向截面是抛物线的一部分,拱桥的跨度为4.9m ,当水面宽4m 时,拱顶离水面2m ,如图,以拱顶为原点,抛物线的对称轴为y 轴,建立平面直角坐标系,抛物线的函数表达式为( )A .22.45y x =-B .22y x =-C .212y x =-D .214y x =- 2.如图,某涵洞的截面是抛物线形,现测得水面宽AB =1.6m ,涵洞顶点O 与水面的距离CO 是2m ,则当水位上升1.5m 时,水面的宽度为( )A .0.4mB .0.6mC .0.8mD .1m 3.如图所示,一座抛物线形的拱桥在正常水位时,水而AB 宽为20米,拱桥的最高点O 到水面AB 的距离为4米.如果此时水位上升3米就达到警戒水位CD ,那么CD 宽为( )A. B .10米 C. D .12米 4.如图所示,一座抛物线形的拱桥在正常水位时,水面AB 宽为20米,拱桥的最高点O 到水面AB 的距离为4米.如果此时水位上升3米就达到警戒水位CD ,那么CD 宽为( )A .B .10米C .米 D .12米 5.如图,一个涵洞的截面边缘是抛物线形.现测得当水面宽 1.6m AB 时,涵洞顶点与水面的距离是2m .这时,离开水面1.5m 处,涵洞的宽DE 为( )ABC .0.4D .0.8 6.有一拱桥洞呈抛物线形,这个桥洞的最大高度是16m ,跨度为40m ,现把它的示意图(如图)放在坐标系中,则抛物线的解析式为( )A .y =125x 2+58xB .y =-125x 2+85x C .y =-58x 2-125x D .y =-125x 2+85x +16 7.如图是抛物线形拱桥,当拱顶离水面2m 时,水面宽4m ,若水面下降2.5m ,那么水面宽度为( )m .A .3B .6C .8D .98.如图所示的抛物线形构件为某工业园区的新厂房骨架,为了牢固起见,构件需要每隔0.4m 加设一根不锈钢的支柱,构件的最高点距底部0.5m ,则该抛物线形构件所需不锈钢支柱的总长度为( )A .0.8mB .1.6mC .2mD .2.2m二、填空题 9.如图,某拱桥呈抛物线形状,桥的最大高度是16米,跨度是40米,在线段AB 上离中心M 处5米的地方,桥的高度是___________米.10.如图,有一座抛物线形拱桥,在正常水位时水面AB 的宽为20m ,如果水位上升3m 达到警戒水位时,水面CD 的宽是10m .如果水位以0.25m/h 的速度上涨,那么达到警戒水位后,再过________h 水位达到桥拱最高点O .11.某桥梁的桥洞可视为抛物线,12m AB =,最高点C 距离水面4m ,以AB 所在直线为x 轴(向右为正向),若以A 为原点建立坐标系时,该抛物线的表达式为21493y x x =-+,已知点D 为抛物线上一点,位于点C 右侧且距离水面3m ,若以点D 为原点,以平C 行于AB 的直线为x 轴(向右为正向)建立坐标系时,该物线的表达式为___________.12.赵州桥的桥拱横截面是近似的抛物线形,其示意图如图所示,其解析式为y =﹣125x 2.当水面离桥拱顶的高度DO 为4m 时,水面宽度AB 为____m .。
1. 在竖向荷载作用下,梁在支承处将仅受到竖向反力作用,而拱在竖向荷载作用下,支承处不仅产生竖向反力,还产生水平推力,使拱主要受压,减小拱圈截面弯矩。
2. 拱桥优点:①跨越能力大;②能充分做到就地取材,降低造价;③耐久性好,养护、维修费用小;④外形美观;⑤构造较简单,特别是污工拱桥,技术容易被掌握,有利于广泛采用。
3. 拱桥缺点:①有推力的结构;自重较大时,水平推力也较大,增加了下部结构的工程量,对地基要求也高;②污工拱桥一般都采用有支架施工,施工较复杂,工期长,费用高;③由于水平推力较大,在连续多孔的大、中桥中,为防止一孔破坏而影响全桥的安全,需要采取较复杂的措施,或设置单向推力墩,增加了造价;④上承式拱桥的建筑高度较高。
4. 按主拱圈的建筑材料分为:污工拱桥、钢筋混凝土拱桥、刚拱桥、钢管混凝土拱桥。
5. 按拱上建筑的形式分为:实腹式拱桥、空腹式拱桥。
小跨径拱桥多采用实腹式:构造简单,施工方便,但填料数量较多,恒载较重。
大、中跨径拱桥多采用空腹式:利于减小恒载,使桥梁显得轻巧美观。
6. 按主拱圈采用的拱轴线形式分为:圆弧拱桥、抛物线拱桥、悬链线拱桥。
7. 按桥面所处的位置分为:上承式拱桥、中承式拱桥、下承式拱桥。
8. 按结构受力体系分为:①简单体系拱桥:主要承重结构是裸拱,行车系结构不参与主拱一起受力。
②组合体系拱桥:主要承重结构是裸拱与行车系结构按不同方式构成的整体。
9. 三铰拱:静定结构,在地基差的地区可采用。
构造复杂,施工困难,整体刚度小,主拱圈一般不采用,常用于空腹式拱桥拱上建筑的边腹拱。
10. 两铰拱:一次超静定结构,介于三铰拱和无铰拱之间,刚拱采用较多。
11. 无铰拱:三次超静定结构,拱的内力分布较均匀,材料用量较三铰拱省;构造简单,施工方便,整体刚度大,实际中使用最广泛。
超静定次数高,会产生附加内力,一般希望修剪在地基良好处。
12. 无推力拱式组合体系拱桥(也称系杆拱桥)是外部静定结构,兼有拱桥的较大跨越能力和简支梁桥对地基适应能力强的两大特点。
1) 填空题1) 桥梁的建筑高度是指 ________ A__A 桥面与桥跨结构最低边缘的高差B 桥面与墩底之间的高差C 桥面与地面线之间的高差D 桥面与基础地面之间的高差2) 箱梁的自由扭转产生__B _______A 纵向正应力和剪应力B 剪应力C 横向正应力和剪应力D 纵向正应力、横向正应力和剪应力3) 箱梁的畸变产生 _______ C__A 纵向正应力、横向正应力和剪应力B 剪应力C 横向正应力和剪应力D 纵向正应力和剪应力4) 桥梁按体系划分可分为___A ______A 梁桥、拱桥、刚构桥、缆索承重桥以及组合体系桥B 简支梁桥、悬臂梁桥、连续梁桥和连续刚构桥C 木桥、钢桥、圬工桥、钢筋混凝土桥和预应力混凝土桥D 公路桥、铁路桥、人行桥和农用桥5) 按照不同的静力图式,主拱圈可做成___A___、A 圆弧、抛物线、悬链线B圬工、钢筋混凝土、钢C三铰拱、无铰拱、二铰拱D 板、肋、箱形2) 1、桥梁两个桥台侧墙或八字墙后端点之间的距离称为( C )A .桥梁净跨径B.桥梁总跨径C.桥梁全长D.桥梁跨径2、梁式桥与拱式桥在受力特征上最大的区别在于?( C )A.在竖向荷载作用下,梁式桥有水平反力产生,拱式桥有水平反力产生B.在竖向荷载作用下,梁式桥有水平反力产生,拱式桥无水平反力产生C.在竖向荷载作用下,梁式桥无水平反力产生,拱式桥有水平反力产生D.在竖向荷载作用下,梁式桥无水平反力产生,拱式桥无水平反力产生3) 3.缆索吊装施工适用的场合是 ( A )A. 混凝土拱桥B. 连续梁桥C.简支梁桥D.悬臂梁桥4) 6.当 m=1,拱轴线即成为 ( D )A. 悬链线B. 圆弧线C.高次抛物线D. 二次抛物线 7.梁式桥的标准跨径是指( C ) A.相邻两个桥墩 (台 )之间的净距B. 相邻两个支座中心之间的距离C. 相邻两个桥墩 9.根据下列各承重结构截面型式的特点, 你认为最适于连续梁桥的截面型式是( C ) A. 板式截面 B.肋板式截面C.箱形截面D.T 型截面 中线之间的距离5) 1、混凝土的收缩和徐变属于( A )。
2023中考数学专题复习:二次函数应用之拱桥问题(提优篇)1.三孔桥横截面的三个孔都呈抛物线形,两小孔形状、大小完全相同.当水面刚好淹没小孔时,大孔水面宽度为10米,孔顶离水面1.5米;当水位下降,大孔水面宽度为14米时,单个小孔的水面宽度为4米,若大孔水面宽度为20米,则单个小孔的水面宽度为( )A.4√3米B.5√2米C.2√13米D.7米2.如图,隧道的截面由抛物线和长方形OABC构成,长方形的长OA是12m,宽OC是4m.按x2+bx+c表示.在抛物线形拱壁上照如图所示的平面直角坐标系,抛物线可以用y=−16需要安装两排灯,使它们离地面的高度相等.如果灯离地面的高度不超过8m,那么两排灯的水平距离最小是( )A.2m B.4m C.4√2m D.4√3m3.【测试2】如图是抛物线型拱桥,当拱顶离水面2m时,水面宽4m.水面上升1.5m,水面宽度为( )A.1m B.2m C.√3m D.2√3m4.【例4】如图是抛物线形拱桥,当拱顶高离水面2m时,水面宽4m,水面下降2.5m,水面宽度增加( )A.1m B.2m C.3m D.6m5.河北省赵县的赵州桥的桥拱是近似的抛物线形,建立如图所示的平面直角坐标系,其函数x2,当水面离桥拱顶的高度DO是4m时,这时水面宽度AB为( )的关系式为y=−125A.−20m B.20m C.10m D.−10m6.某大学的校门(如图所示)是抛物线形水泥建筑物,大门的宽度为8米,两侧距地面4米高处各有一个挂校名横匾用的铁环,两铁环的水平距离为6米,那么校门的高是米.7.如图,一个横截面为抛物线形的隧道底部宽12米、高6米.车辆双向通行,若规定车辆必须米的空在中心线两侧、距离道路边缘2米的能围内行驶,并保持车辆顶部与隧道有不少于13隙,则通过隧道的车辆的高度限制应为米.8.闵行体育公园的圆形喷水池的水柱(如图1),如果曲线APB表示落点B离点O最远的一条水,流(如图2),其上的水珠的高度y(米)关于水平距离x(米)的函数解析式为y=−x2+4x+94那么圆形水池的半径至少为米时,才能使喷出的水流不落在水池外.9.中国石拱桥是我国古代人民建筑艺术上的智慧象征.如图所示,某桥拱是抛物线形,正常水位时,水面宽AB为20m,由于持续降雨,水位上升3m,若水面CD宽为10m,则此时水面距桥面距离OE的长为.10.如图,这是一传媒公司寓意为“大鹏展翅”的大门建筑截面图,它是两条关于线段AB的中垂线对称的抛物线,开口朝向左右,顶点是边长为4米的正方形中心,且分别过正方形的两个顶点.若入口水平宽BE为10.5米,则最高点F到地面的高度FE为米.11.一个拱形桥架可以近似看做是由等腰梯形ABD8D1和其上方的抛物线D1OD8组成的.若建立如图所示的直角坐标系,跨度AB=44米,∠A=45∘,AC1=4米,点D2的坐标为(−13,−1.69),则桥架的拱高OH=米.12.有一抛物线形拱桥,其最大高度为16米,跨度为40米,现将它的示意图放在平面直角坐标系中,如图,则抛物线的解析式是.13.如图,某广场设计的一座建筑物造型的纵截面是抛物线的一部分,抛物线的顶点O落在水平面上,对称轴是水平线OC.点A,B在抛物线造型上,且点A到水平面的距离AC=4米,点B到水平面距离为2米,OC=8米.(1) 请建立适当的直角坐标系,求抛物线的函数解析式;(2) 为了安全美观,现需在水平线OC上找一点P,用质地、规格已确定的圆形钢管制作两根支柱PA,PB对抛物线造型进行支撑加固,那么怎样才能找到两根支柱用料最省(支柱与地面、造型对接方式的用料多少问题暂不考虑)时的点P?(无须证明)(3) 为了施工方便,现需计算出点O,P之间的距离,那么两根支柱用料最省时,点O,P之间的距离是多少?(请写出求解过程)14.如图①,地面BD上两根等长立柱AB,CD之间悬挂一根近似成抛物线y=110x2−45x+3的绳子.(1) 求绳子最低点离地面的距离.(2) 因实际需要,在离AB为3米的位置处用一根立柱MN撑起绳子(如图②),使左边抛物线F1的最低点距MN为1米,离地面1.8米,求MN的长.(3) 将立柱MN的长度提升为3米,通过调整MN的位置,使抛物线F2对应函数的二次项系,设MN离AB的距离为m,抛物线F2的顶点离地面距离为k,当2≤k≤2.5时,数始终为14求m的取值范围.15.在篮球比赛中,东东投出的球在点A处反弹,反弹后球运动的路线为抛物线的一部分(如图(1)所示建立直角坐标系),抛物线顶点为点B.(1) 求该抛物线的函数表达式.(2) 当球运动到点C时被东东抢到,CD⊥x轴于点D,CD=2.6m.①求OD的长.②东东抢到球后,因遭对方防守无法投篮,他在点D处垂直起跳传球,想将球沿直线快速传给队友华华,目标为华华的接球点E(4,1.3),东东起跳后所持球离地面高度ℎ1(m)(传球前)与东东起跳后时间t(s)满足函数关系式ℎ1=−2(t−0.5)2+2.7(0≤t≤1);小戴在点F(1.5,0)处拦截,他比东东晚0.3s垂直起跳,其拦截高度ℎ2(m)与东东起跳后时间t(s)的函数关系如图(2)所示(其中两条抛物线的形状相同).东东的直线传球能否越过小戴的拦截传到点E?若能,东东应在起跳后什么时间范围内传球?若不能,请说明理由(直线传球过程中运动时间忽略不计).16.如图,排球运动员站在点O处练习发球,将球从O点正上方2 m的A处发出,把球看成点,其运行的高度y(m)与运行的水平距离x(m)满足关系式y=a(x−6)2+ℎ.已知球网与O点的水平距离为9 m,高度为2.43 m,球场的边界距O点的水平距离为18 m.(1) 当ℎ=2.6时,求y与x的关系式(不要求写出自变量x的取值范围);(2) 当ℎ=2.6时,球能否越过球网?球会不会出界?请说明理由;(3) 若球一定能越过球网,又不出边界,求ℎ的取值范围.17.在水平的地面BD上有两根与地面垂直且长度相等的电线杆AB,CD,以点B为坐标原点,直线BD为x轴建立平面直角坐标系,得到图1.已知电线杆之间的电线可近似地看成抛物线y=1100x2−45x+30.(1) 求电线杆AB和线段BD的长.(2) 因实际需要,电力公司在距离AB为30米处增设了一根电线杆MN(如图2),左边抛物线F1的最低点离MN为10米,离地面18米,求MN的长.(3) 将电线杆MN的长度变为30米,调整电线杆MN在线段BD上的位置,使右边抛物线F2的二次项系数始终是140,设电线杆MN距离AB为m米,抛物线F2的最低点离地面的距离为k米,当20≤k≤25时,求m的取值范围.18.如图,某隧道口的横截面是抛物线形,已知路宽AB为6米,最高点离地面的距离OC为5米.以最高点O为坐标原点,抛物线的对称轴为y轴,1米为数轴的单位长度,建立平面直角坐标系.求:(1) 以这一部分抛物线为图象的函数解析式,并写出x的取值范围;(2) 一辆宽2.8米,高1米的农用货车(货物最高处与地面AB的距离)能否通过此隧道?19.如图①,一个横截面为抛物线形的隧道,其底部的宽AB为8m,拱高为4m,该隧道为双向车道,且两车道之间有0.4m的隔离带,一辆宽为2m的货车要安全通过这条隧道,需保持其顶部与隧道间有不少于0.5m的空隙,以AB的中点O为原点,按如图②所示建立平面直角坐标系.(1) 求该抛物线对应的函数关系式;(2) 通过计算说明该货车能安全通过的最大高度.20.如图,隧道的截面由抛物线和长方形构成,长方形的长是12m,宽是4m.按照图中所示x2+bx+c表示,且抛物线上的点C到OB的水平的平面直角坐标系,抛物线可以用y=−16m.距离为3m,到地面OA的距离为172(1) 求抛物线的函数表达式,并计算出拱顶D到地面OA的距离.(2) 一辆货运汽车载一长方体集装箱后高为6m,宽为4m,如果隧道内设双向车道,那么这辆货车能否安全通过?(3) 在抛物线型拱璧上需要安装两排灯,使它们离地面的高度相等,如果灯离地面的高度不超过8m,那么两排灯的水平距离最小是多少?21.秋风送爽,学校组织同学们去颐和园秋游,昆明湖西堤六桥中的玉带桥非常令人喜爱,如图所示,玉带桥的桥拱是抛物线形,水面宽度AB=10m,桥拱最高点C到水面的距离为6m.(1) 建立适当的平面直角坐标系,求抛物线的表达式;(2) 现有一艘游船高度是4.5m,宽度是4m,为了保证安全,船顶距离桥拱顶部至少0.5m,通过计算说明这艘游船能否安全通过玉带桥.22.如图1,某穿山隧道纵截面为半圆形,圆心O的左右两边各有一条宽为3.75m的机动车道(OC,OD)和宽为1.25m的非机动车道(AC,BD).(备注:机动车与非机动车通行时都只能在各自车道行驶,不能越线)(1) 若有一辆宽3.3m的卡车载物从该隧道通行,则其最大高度不能超过多少米?(结果精确到0.1m)(2) 为改善通行条件,地方政府另外修建了一条单向隧道,并打算将如图1所示的隧道改建成如图2所示的抛物线形隧道,并要求:①隧道宽度AB及最大高度均保持不变;②只需保留一条单向机动车道(MN);③两条非机动车道(AM,BN)均拓宽为2m.问:改建后,若有一辆宽3.8m的卡车载物从该隧道通行,则其最大高度不能超过多少米?(结果精确到0.1m)23.某跳水运动员进行10米跳台跳水训练时,身体(看成一点)在空中的运动路线是如图所示的坐标系中始于原点O的一段抛物线,图中数据为已知条件.在跳某个规定动作时,正常米,入水处距池边的距离为4米,同时,运情况下,这个运动员在空中的最高处距水面1023动员在距水面高度为5米以前,必须完成规定的翻腾动作,并调整好入水姿势,否则就会出现失误.(1) 求这段抛物线的表达式.(2) 在某次试跳中,测得运动员在空中的运动路线是(1)中的抛物线,且运动员在空中米,问此次跳水是否会失误,为什么?调整好入水姿势时,距池边的距离为33524.校园景观设计:如图1,学校计划在流经校园的小河上建造一座桥孔为抛物线的小桥,桥孔的跨径为8m,拱高为5m.(1) 把该桥拱看作一个二次函数的图象,建立适当的平面直角坐标系,写出这个二次函数的表达式;(2) 施工时,工人师傅先要制作如图2的桥孔模型,请你帮助工人师傅设计计算模型中左侧第二根立柱的高.25.如图是立交路上方一座抛物线型拱桥的示意图,桥的跨度AB=12米,拱高OM=4米.按规定,汽车通过桥下时,车顶与桥拱之间的距离CD不小于0.5米.(1) 以AB为x轴,以OM为y轴建立平面直角坐标系,求拱桥所在抛物线的表达式.(2) 一辆宽4米、高2.5米(车顶与地面AB的距离)的平顶货车能否通过拱桥?为什么?。
1.[2013·山西]如图13-3是我省某地一座抛物线形拱桥,桥拱在竖直平面内,与水平桥面相交于A,B 两点,桥拱最高点C到AB的距离为9 m,AB=36 m,D,E为桥拱底部的两点,且DE∥AB,点E到直线AB的距离为7 m,则DE的长为多少?
图13-3
2.有座抛物线形拱桥(如图),正常水位时桥下河面宽20m,河面距拱顶4m,为了保证过往船只顺利航行,桥下水面的宽度不得小于18m,求水面在正常水位基础上上涨多少米时,就会影响过往船只航行。
3.某工厂大门是一抛物线型水泥建筑物,如图所示,大门地面宽AB=4m,顶部C离地面高度为4.4m.现有一辆满载货物的汽车欲通过大门,货物顶部距地面2.8m,装货宽度为2.4m.请判断这辆汽车能否顺利通过大门.
4.(本题满分10分)如图,已知AB是⊙O的直径,C是⊙O上一点,∠BAC的平分线交⊙O于点D,交⊙O的切线BE于点E,过点D作DF⊥AC,交AC的延长线于点F.
(1)求证:DF是⊙O的切线;
值;②求图中阴影部分的面积.
(2)若DF=3,DE=2.①求BE
AD
5. (本题满分10分)
如图,已知A B 是半圆O 的直径,C 是半圆O 上的一点,BD⊥CD于点D,且BC 平分∠DB A;
(1)判断CD 与半圆O 的位置关系,并说明理由;(5分)
(2)若半圆O的半径为4,BD=5,求BC 的长。
(5分)。
一、要点归纳:1.说明对象及其特征:中国石拱桥形式优美,结构坚固,历史悠久,分布广泛,形式多样,有不少惊人的杰作。
2.说明顺序:本文是按照由一般到特殊,先概括后具体的逻辑顺序进行说明的。
在说明桥梁结构时,又是由整体到局部为序,有关历史发展顺序的说明则以时间为序。
①由一般到特殊:石拱桥的一般特点中国石拱桥的特点,并以赵州桥和卢沟桥为例作具体说明。
②由整体到局部:赵州桥全桥只有一个大拱……最长的石拱。
(整体)大拱的两肩上,各有两个小拱。
(局部)③依照时间的先后。
在介绍我国的石拱桥时,按时间顺序,对有影响且有代表性的石拱桥作了有详有略的介绍。
旅人桥大约建成于公元282年;赵州桥建于公元605年左右;卢沟桥建于公元1189到1192年间;长虹大桥建于1961年。
体现了由先到后的时间顺序。
④作者介绍卢沟桥的说明顺序与介绍赵州桥基本相同,基本上是按照地理位置、修建时间、结构特征的顺序来分别介绍两座桥的。
3.说明方法:(1)打比方。
如石拱桥的桥洞成弧形,就像虹。
桥洞不是普通的半圆形,而是像一张弓……用虹弓作比,突出了石拱桥形式上的基本特征,富有形象性。
(2)举例子。
作者为了说明中国石拱桥的特点,列举了赵州桥和卢沟桥两个例子。
赵州桥是独拱石桥的代表,卢沟桥是联拱石桥的代表,且两座桥都世界闻名,例子具有代表性,典型性,令人信服。
(3)分类别。
如赵州桥:这座桥的特点是:(一)全桥只有一个大拱……(二)大拱的两肩上,各有两个小拱……(三)大拱由28道拱圈拼成……(四)全桥结构匀称……分类说明,条理清楚,使读者对赵州桥的结构特点有了完整而清晰的印象。
(4)引资料。
如引用《水经注》里的旅人桥,说明我国石拱桥历史悠久;引用唐朝张嘉贞的话制造奇特,人不知其所以为,说明赵州桥设计施工的精巧;引用唐朝张鷟的赞语初月出云,长虹饮涧,说明赵州桥形式优美,等等。
这些引用增强了文章的说服力和感染力。
(5)列数字。
如桥长265米,由11个半圆形的石拱组成,每个石拱长度不一自6米到2 1.6米,等等。