Question

【題目】洋浦大橋是海南迄今為止建設的最大跨度的跨海大橋。如圖是洋浦大橋的效果圖。洋浦跨海大橋全長3.3km，汽車行駛速度按80km/h設計。

(1)人正常步行的速度約為1.1m/s，如果某人以此速度步行通過洋浦大橋，則步行的時間為多少分鐘？

(2)如果某汽車以72km/h的速度通過洋浦跨海大橋，該汽車發動機的功率為18kW，則該汽車行駛過程中受到的地面的阻力多大？

(3)如果第(2)問中汽車內燃機的效率為30%，則第(2)問中的汽車通過洋浦跨海大橋的過程中消耗的汽油為多少千克？（汽油的熱值為）

(4)請用物理學的術語解釋，為什么要對通過公路橋梁的機動車的載重總質量和速度進行限制（答出一條即可）。

Answer 1

【答案】(1)50min；(2)900N；(3)0.22kg；(4)見解析

【解析】

(1)楊浦大橋全長3.3km，合3300m，則步行時間為

(2)汽車速度為72km/h，合20m/s，功率為18kW，合1.8×104W，由P=Fv可得牽引力為

由于勻速直線運動，阻力等于牽引力，為900N。

(3)以72km/h過橋所用時間為

則發動機做功為

汽車內燃機的效率為30%，則汽油產生的熱量為

則消耗的汽油質量為

(4)機動車的質量越大，速度越大時，動能就越大，且質量越大時，車的慣性越大，使剎車困難，易造成交通事故的發生，加強交通事故的嚴重性；同時質量越大，對橋面的壓力越大，對橋面的壓強就越大，容易對橋面造成破壞。

答：(1)步行時間為50min。

(2)該汽車行駛過程中受到的地面的阻力為900N。

(3)消耗的汽油為0.22kg。

(4)機動車的質量越大，速度越大時，動能就越大，且質量越大時，車的慣性越大，使剎車困難，易造成交通事故的發生，加強交通事故的嚴重性；同時質量越大，對橋面的壓力越大，對橋面的壓強就越大，容易對橋面造成破壞。