Question

【題目】2014年全面施工的龍巖大橋建成后，將超過法國(guó)的本艾因大橋成為世界上最重的轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)大橋，其效果圖如圖甲所示。高架橋限速60km/h，主橋長(zhǎng)340m，引橋總長(zhǎng)1449m。

（1）為監(jiān)控龍巖大橋上行駛的車輛是否超速，可以在橋面布點(diǎn)安裝工作原理如圖乙所示的傳感電路。傳感器A、B采集車輛經(jīng)過它們正上方時(shí)的時(shí)間間隔t給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行處理，若超速，則啟動(dòng)違章拍照。若L 0 =10m，試計(jì)算t小于多少秒時(shí)，系統(tǒng)啟動(dòng)架設(shè)在橋面上方的照相機(jī)C對(duì)超速車輛拍照_____________。

（2）假設(shè)一輛轎車從一側(cè)引橋駛?cè)臊垘r大橋。

①若轎車在正橋水平橋面上急速行駛，則根據(jù)轎車呈現(xiàn)的流線型外形可判斷，轎車對(duì)橋面的壓力 ________（填“大于”、“等于”或“小于”）轎車的總重，其解釋原理是氣體的流速越大的地方，氣體的壓強(qiáng)就越 _________。

②若轎車以80kW的恒定功率通過一側(cè)引橋用時(shí)50s，則轎車通過該引橋時(shí)所做的功是多少焦耳__________？

（3）物理學(xué)中常把實(shí)際的研究對(duì)象抽象為“物理模型”，引橋可以看作是斜面機(jī)械模型。如圖丙所示，若斜面的高度H一定，斜面的長(zhǎng)度Ｌ可以改變，試推導(dǎo)：在不考慮摩擦?xí)r，用平行于斜面的拉力F將重為G的物體勻速拉上斜面頂端，Ｌ越長(zhǎng)，F越小____________________。

Answer 1

【答案】 0.6s 小于 小 4×10 6 J 推導(dǎo)：∵W 總 =FL，W 有用 =GH，∴在不計(jì)摩擦的情況下，W 總 =W 有用 ，

即：FL=GH，由此可知：當(dāng)G、H一定時(shí)，L越大，F就越小

【解析】試題分析：（1）由題意可知：車速不能超過，通過的路程s=10m，則時(shí)間，即：時(shí)間間隔應(yīng)小于0.6s，即可啟動(dòng)違章拍照．

（2）①流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系是：流速大的位置壓強(qiáng)小，流速小的位置壓強(qiáng)大。由題意知，轎車呈現(xiàn)的流線型外形使其在快速行駛過程中，車子上方空氣的流速大于車子下方空氣的流速，故車子上方氣體的壓強(qiáng)小于車子下方氣體的壓強(qiáng)，形成了向上的升力，從而使得轎車對(duì)地面的壓力小于車的重力。②由題意可知：轎車的功率P=80kW=80000W，所用時(shí)間t=50s：則轎車通過該引橋時(shí)所做的功W=Pt=80000W×50s=4×106J．

（3）推導(dǎo)：由題意可知：拉力F做的功W總=FL，克服物體重力做的功W有用=GH，由功的原理知在不計(jì)摩擦的情況下有W總=W有用，即：FL=GH，由此可知：當(dāng)G、H一定時(shí)，L越大，F就越�。�