如图1所示,银川滨河黄河大桥2016年4月28日正式通车,大桥全长6587米.设计时速每小时80公里,该桥最大...
问题详情:
如图1所示,银川滨河黄河大桥2016年4月28日正式通车,大桥全长6587米.设计时速每小时80公里,该桥最大跨度为218米,是目前世界上最大跨度的多塔连跨钢混折叠合梁自锚式悬索桥.
(1)小明坐在一辆小汽车的前排副驾座位上通过大桥,感觉大桥的斜拉塔“扑面而来”,此时所选的参照物是 .若该小汽车6分钟通过大桥,请通过计算说明该车通过滨河大桥时是否超速.
(2)根据大桥设计,过桥车辆对桥面的压强一般应控制在8×105Pa以下,有一辆质量为2000千克的6轮轻型货车,如果每个车轮与路面的接触面积为200cm2.请你计算允许该货车通过滨河大桥载货的最大质量是多少千克.(g取10N/kg)
(3)现在轿车都采用流线型设计(如图2所示),这种设计在减小空气阻力、提高车速的同时也产生了新的问题:轿车高速行驶时,常常有“漂”的潜在危险.请你简要说明汽车高速行驶时“漂”的原因.
【回答】
【考点】压强的大小及其计算;运动和静止的相对*;流体压强与流速的关系.
【分析】(1)判断物体的运动和静止时,关键看相对于参照物的位置是否发生改变;利用速度的公式可直接计算其速度,并判断是否超速;
(2)根据压强和受力面积,可求出货车的最大总重力,再进一步求出总质量,减去货车自身的质量,即是最大的载货质量;
(3)从流体压强与流速关系的角度,可解释轿车发“漂”的原因.
【解答】解:(1)感觉大桥的斜拉塔“扑面而来”,说明大桥相对于人或汽车是运动的,因此他所选的参照物是自己或自己乘坐的汽车;
汽车的速度:v===65.87km/h<80km/h,所以没有超速;
(2)由公式p=得,
货车的最大总重力:G=F=pS=8×105Pa×200×10﹣4m2×6=96000N,
货车的最大总质量:m===9600kg,
货车载货的最大质量为:m货=9600kg﹣2000kg=7600kg.
(3)车为当轿车高速行驶时,轿车上方空气流速快,压强小,轿车下方空气流速慢,压强大,产生向上的升力.所以轿车速度越快,这个升力就越大,车对地面的压力就越小,摩擦力就越小,轿车就会发“漂”.
故*为:(1)自己乘坐的汽车(或自己);汽车没有超速;
(2)允许该货车通过滨河大桥载货的最大质量是7600kg;
(3)轿车高速行驶时,轿车上方空气流速快,压强小,轿车下方空气流速慢,压强大,产生向上的升力.轿车速度越快,这个升力就越大,车对地面的压力就越小,轿车就会发“漂”.
知识点:压强和浮力单元测试
题型:计算题
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