Question

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

（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，轎車對橋面的壓力_____（選填“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）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L0=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對超速車輛拍照_______________。

（3）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？_______________

（4）物理學(xué)中常把實(shí)際的研究對象抽象為“物理模型”，引橋可以看作是斜面機(jī)械模型。如圖所示，若斜面的高度H一定，斜面的長度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，F越小_______________。

Answer 1

【答案】小于 小 0.6s 4×106J 見解析

【解析】

（1）轎車在快速行駛過程中，車子上方空氣的流速大于車子下方空氣的流速，由于氣體在流速大的地方壓強(qiáng)小，因而車子上方氣體的壓強(qiáng)小于車子下方氣體的壓強(qiáng)，轎車上下方所受到的壓力差形成向上的升力，從而使得轎車對地面的壓力小于車的重力；

（2）車速不能超過60km/h，則，，即：時(shí)間間隔應(yīng)小于0.6s，即可啟動(dòng)違章拍照。

（3）轎車通過該引橋時(shí)所做的功為：W=Pt=80×1000W×50s=4×106J。

（4）推導(dǎo)：總功為：W總=FL，有用功為：W有用=GH，

在不計(jì)摩擦的情況下，W總=W有用，即：FL=GH，則，

由此可知：當(dāng)G、H一定時(shí)，L越大，F就越小。