某大桥设计车速为60km/h,图1为该大桥的实景图,其主通航孔桥采用双塔双索面斜拉桥,可逐步抽象成图2、图3、...
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某大桥设计车速为60km/h,图1为该大桥的实景图,其主通航孔桥采用双塔双索面斜拉桥,可逐步抽象成图2、图3、图4所示的模型。
(1)可以看出它用到了 (选填“杠杆”或“斜面”)的物理知识。为了减小钢索承受的拉力,在需要与可能的前提下,可以适当 (选填“增加”或“减小”)桥塔的高度。
(2)若某汽车质量为5×103kg,在大桥上按设计车速水平匀速直线行驶时受到的阻力为汽车重力的0.06倍,则汽车通过该大桥时汽车发动机的功率为 W.(g取10N/kg)
【回答】
解:
(1)图4所示的模型,可以看做是一个在力的作用下静止在水平位置的硬棒,结合杠杆的定义,即可知道它就是杠杆的模型。所以用到了杠杆的知识。
由图可知,若增加塔桥的高度,增加了支点O到钢索的垂直距离,即增大了动力臂,根据公式F1=,可以得到,在阻力和阻力臂不变的情况下,动力臂越大,动力越小,即桥对钢索的拉力就越小。
(2)汽车受到的重力为G=mg=5×103kg×10N/kg=5×104N
汽车发动机的牵引力为F=f=0.06G=0.06×5×104N=3×103N
汽车行驶的速度为v=60km/h=m/s=m/s
汽车的功率为P===Fv=3×103N×m/s=5×104W。
故*为:(1)杠杆;增加;(2)5×104。
知识点:力和机械 单元测试
题型:填空题
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