如圖1所示,銀川濱河黃河大橋2016年4月28日正式通車,大橋全長6587米.設計時速每小時80公里,該橋最大...
問題詳情:
如圖1所示,銀川濱河黃河大橋2016年4月28日正式通車,大橋全長6587米.設計時速每小時80公里,該橋最大跨度為218米,是目前世界上最大跨度的多塔連跨鋼混摺疊合樑自錨式懸索橋.
(1)小明坐在一輛小汽車的前排副駕座位上通過大橋,感覺大橋的斜拉塔“撲面而來”,此時所選的參照物是 .若該小汽車6分鐘通過大橋,請通過計算說明該車通過濱河大橋時是否超速.
(2)根據大橋設計,過橋車輛對橋面的壓強一般應控制在8×105Pa以下,有一輛質量為2000千克的6輪輕型貨車,如果每個車輪與路面的接觸面積為200cm2.請你計算允許該貨車通過濱河大橋載貨的最大質量是多少千克.(g取10N/kg)
(3)現在轎車都採用流線型設計(如圖2所示),這種設計在減小空氣阻力、提高車速的同時也產生了新的問題:轎車高速行駛時,常常有“漂”的潛在危險.請你簡要說明汽車高速行駛時“漂”的原因.
【回答】
【考點】壓強的大小及其計算;運動和靜止的相對*;流體壓強與流速的關係.
【分析】(1)判斷物體的運動和靜止時,關鍵看相對於參照物的位置是否發生改變;利用速度的公式可直接計算其速度,並判斷是否超速;
(2)根據壓強和受力面積,可求出貨車的最大總重力,再進一步求出總質量,減去貨車自身的質量,即是最大的載貨質量;
(3)從流體壓強與流速關係的角度,可解釋轎車發“漂”的原因.
【解答】解:(1)感覺大橋的斜拉塔“撲面而來”,說明大橋相對於人或汽車是運動的,因此他所選的參照物是自己或自己乘坐的汽車;
汽車的速度:v===65.87km/h<80km/h,所以沒有超速;
(2)由公式p=得,
貨車的最大總重力:G=F=pS=8×105Pa×200×10﹣4m2×6=96000N,
貨車的最大總質量:m===9600kg,
貨車載貨的最大質量為:m貨=9600kg﹣2000kg=7600kg.
(3)車為當轎車高速行駛時,轎車上方空氣流速快,壓強小,轎車下方空氣流速慢,壓強大,產生向上的升力.所以轎車速度越快,這個升力就越大,車對地面的壓力就越小,摩擦力就越小,轎車就會發“漂”.
故*為:(1)自己乘坐的汽車(或自己);汽車沒有超速;
(2)允許該貨車通過濱河大橋載貨的最大質量是7600kg;
(3)轎車高速行駛時,轎車上方空氣流速快,壓強小,轎車下方空氣流速慢,壓強大,產生向上的升力.轎車速度越快,這個升力就越大,車對地面的壓力就越小,轎車就會發“漂”.
知識點:壓強和浮力單元測試
題型:計算題
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