Question

【題目】如圖所示是某海灣大橋效果圖，高架橋限速60km/h，主橋長340m，引橋總長1449m．

（1）為監(jiān)控大橋上行駛的車輛是否超速，可以在橋面布點安裝工作原理如圖所示的傳感電路．傳感器A、B采集車輛經過它們正上方時的時間間隔t給計算機系統(tǒng)進行處理，若超速，則啟動違章拍照．若L0=10m，試計算t小于多少秒時，系統(tǒng)會啟動架設在橋面上方的照相機C對超速車輛拍照．

（2）假設一輛轎車從一側引橋駛入大橋．若轎車在正橋水平橋面上急速行駛，則根據轎車呈現的流線型外形可判斷，比較轎車對橋面的壓力與轎車的總重，其解釋原理是氣體的流速越大的地方，氣體的壓強就會怎么樣．

（3）物理學中常把實際的研究對象抽象為“物理模型”，引橋可以看作是斜面機械模型．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：在不考慮摩擦時，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】（1）0.6s；（2）轎車對橋面的壓力小于轎車的總重；氣體的流速越大的地方，氣體的壓強就越小；（3）因為W總=FL，W有用=GH，所以在不計摩擦的情況下，W總=W有用， 即：FL=GH，所以，由此可知：當G、H一定時，L越大，F就越小。

【解析】

（1）根據速度的公式求出正常行駛的時間即可判斷；
（2）流體壓強與流速的關系，在流速小的地方壓強大；
（3）已知物體上升的高度H，斜面的長度L，又知道拉力大小，根據W=Fs求拉力F做的功；利用W=Gh求出有用功，在不考慮摩擦時，有用功等于總功，即Gh=FL，得出F與L、H的關系式。

（1）車速不能超過60km/h，則，，即：時間間隔應小于0.6s，即可啟動違章拍照；

（2）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小，因而車子上方氣體的壓強小于車子下方氣體的壓強，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；

（3）拉力做的總功： W總=FL，對物體做的有用功：W有用=GH，在不計摩擦的情況下，總功等于有用功，W總=W有用， 即：FL=GH，可以得到，由：當F與L、H的關系式可以得到G、H一定時，L越大，F就越小。