Question

【題目】洋浦大橋是海南迄今為止建設(shè)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(zhǎng)3.3km，汽車行駛速度按80km/h設(shè)計(jì)。

(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(guò)洋浦大橋，則步行的時(shí)間為多少分鐘？

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

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

(4)請(qǐng)用物理學(xué)的術(shù)語(yǔ)解釋，為什么要對(duì)通過(guò)公路橋梁的機(jī)動(dòng)車的載重總質(zhì)量和速度進(jìn)行限制（答出一條即可）。

Answer 1

【答案】(1)50min；(2)900N；(3)0.22kg；(4)見(jiàn)解析

【解析】

(1)楊浦大橋全長(zhǎng)3.3km，合3300m，則步行時(shí)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(yùn)動(dòng)，阻力等于牽引力，為900N。

(3)以72km/h過(guò)橋所用時(shí)間為

則發(fā)動(dòng)機(jī)做功為

汽車內(nèi)燃機(jī)的效率為30%，則汽油產(chǎn)生的熱量為

則消耗的汽油質(zhì)量為

(4)機(jī)動(dòng)車的質(zhì)量越大，速度越大時(shí)，動(dòng)能就越大，且質(zhì)量越大時(shí)，車的慣性越大，使剎車?yán)щy，易造成交通事故的發(fā)生，加強(qiáng)交通事故的嚴(yán)重性；同時(shí)質(zhì)量越大，對(duì)橋面的壓力越大，對(duì)橋面的壓強(qiáng)就越大，容易對(duì)橋面造成破壞。

答：(1)步行時(shí)間為50min。

(2)該汽車行駛過(guò)程中受到的地面的阻力為900N。

(3)消耗的汽油為0.22kg。

(4)機(jī)動(dòng)車的質(zhì)量越大，速度越大時(shí)，動(dòng)能就越大，且質(zhì)量越大時(shí)，車的慣性越大，使剎車?yán)щy，易造成交通事故的發(fā)生，加強(qiáng)交通事故的嚴(yán)重性；同時(shí)質(zhì)量越大，對(duì)橋面的壓力越大，對(duì)橋面的壓強(qiáng)就越大，容易對(duì)橋面造成破壞。