植物王國的奧秘

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植物王國的奧秘

①說來好玩，在人類居住的地球上，從熱帶到寒帶，從島嶼到高山，從海洋到沙漠，四處都有植物的蹤跡。在這浩瀚深邃的綠色世界里，隱匿著大量奧秘?？茖W(xué)家經(jīng)過研究察覺，千姿百態(tài)的葉片和萬紫千紅的花朵，其形狀輪廓和空間排列都有確定的數(shù)學(xué)規(guī)律。

②例如，向日葵花盤上的瘦果排列，松樹球果上的果鱗分布，都是按照對數(shù)螺旋形的弧形排列，這樣可以使果實排列得最精細，容納的數(shù)量最多，從而也就保證后代的繁殖率最高。車前草的葉片排列特別巧妙，呈螺旋排列，既不相互重疊，又能最大限度地獲得陽光，結(jié)果就大大提高了光合作用效率，合成出更多的有機物。建筑師們根據(jù)這一原理，設(shè)計建立了現(xiàn)代化的螺旋式高樓，每個房間都能達成最正確采光效果。

③植物的外部形態(tài)也分外符合幾何原理。譬如，樹干大都是基部粗、上部細、呈圓錐形，尤其是高山上的云衫，整個樹形都是圓錐形。這是一種抗倒伏的夢想幾何外形，可以抗拒狂風(fēng)暴雨的伏擊。

④大自然賦予植物莖葉的高明布局，那么是力學(xué)家的好"老師'。植物的莖大多為圓形柱狀，其理由是以圓柱形做支撐物最為堅忍。因此，古今中外的大型建筑物大多數(shù)也都采用圓柱做頂梁柱，這是建筑師們向植物莖桿學(xué)習(xí)的結(jié)果。

⑤小麥莖稈的堅忍程度更是令人驚詫。它雖然細而中空，卻能堅韌地支撐著沉甸甸的麥穗。根據(jù)力學(xué)原理，中空的莖與同樣粗度的實心莖相比，兩者的持撐才能是相等的。小麥莖稈的這種中空布局，以花費最少的材料面獲得了最大的堅忍性。現(xiàn)在人們使用的中空電線桿，正是仿照小麥莖稈制作的。

⑥至于植物葉片的高明布局，首先要說的是玉蓮的葉片，它又圓又大，直徑可達2米左右，浮在水面上猶如兩個大碧玉盤，可以負載六七十千克的重物，即使上面坐一位五六歲的兒童也不會破碎或下沉。玉蓮的葉片如此堅韌，主要是由于其布局分外符合力學(xué)原理。在葉片的后面有粗大的葉脈，呈屢屢二歧分叉，構(gòu)成了堅忍的"骨架'，葉脈之間又布滿了縱橫交織的鐮刀型小葉脈，這樣就使葉片分外堅韌。

⑦再說說椰樹、蒲葵、油棕等植物葉片的"之'字折扇狀布局，由于這種布局具有較大的張力，可以承受外界賦予的較大壓力，所以不易被狂風(fēng)暴雨撕裂和折斷。工程師們受到這種葉片布局的啟迪，設(shè)計制造出波形板、瓦楞紙板等別致堅忍的建筑材料。

⑧還有多數(shù)禾本科植物的葉片都較長，它往往卷成了筒狀，以增加其堅忍性來抗拒暴風(fēng)雨的伏擊。橋梁工程師們受到這種葉片的啟迪，設(shè)計建立了簡捷、堅韌的"筒形葉橋'。

18.閱讀全文，說說植物王國的奧秘是什么。（3分）

答：

19.閱讀下面材料，借助文章中的相關(guān)學(xué)識，分析電視塔可以穩(wěn)固抗震的理由。（4分）

中央播送電視塔高400米左右，造型別致。電視塔巨大圓形的塔座托著圓柱形的塔身，塔身內(nèi)又有筒狀電梯井。塔身自下而上由粗而細，塔頂是避雷針。在塔身238米的高處，建有外觀為宮燈形四層觀光塔樓，仰視宛如一個彌漫了喜慶的大燈籠懸掛在天與地之間。電視塔是北京旅游觀光的亮點，也是穩(wěn)固抗震設(shè)計的典范。

理由：

參考答案：

18.答案：植物王國的奧秘是，植物的形狀輪廓和空間排列都有確定的數(shù)學(xué)規(guī)律。植物莖葉的高明布局，符合力學(xué)原理。

評分說明：共3分。"數(shù)學(xué)規(guī)律'1分；"符合力學(xué)原理'2分，若照抄原文"大自然賦予植物莖葉的高明布局，那么是力學(xué)家的好老師'，給1分。

19.答案：電視塔的形狀采用的是圓錐形，這是一種抗倒伏的夢想幾何外形，符合數(shù)學(xué)規(guī)律；電視塔塔身圓形柱狀，中