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體結構大橋，其效果圖如圖甲所示。高架橋限速60km/h，主橋長340m，引橋總長1449m。

（1）為監控龍巖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乙所示的傳感電路。傳感器A、B采集車輛經過它們正上方時的時間間隔t給計算機系統進行處理，若超速，則啟動違章拍照。若L 0 =10m，試計算t小于多少秒時，系統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龍巖大橋。

①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，轎車對橋面的壓力 ________（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，氣體的壓強就越 _________。

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

（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。如圖丙所示，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】 0.6s 小于 小 4×10 6 J 推導：∵W 總 =FL，W 有用 =GH，∴在不計摩擦的情況下，W 總 =W 有用 ，

即：FL=GH，由此可知：當G、H一定時，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，則時間，即：時間間隔應小于0.6s，即可啟動違章拍照．

（2）①流體壓強與流速的關系是：流速大的位置壓強小，流速小的位置壓強大。由題意知，轎車呈現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小于車子下方氣體的壓強，形成了向上的升力，從而使得轎車對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，所用時間t=50s：則轎車通過該引橋時所做的功W=Pt=80000W×50s=4×106J．

（3）推導：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摩擦的情況下有W總=W有用，即：FL=GH，由此可知：當G、H一定時，L越大，F就越小．