Question

【題目】某大橋設計車速為 60km/h，圖 1 為該大橋的實景圖，其主通航孔橋采用雙塔雙索面斜拉橋，可逐步抽象成圖 2、圖 3、圖 4 所示的模型。

（1） 它用到了________（選填“杠桿”或“斜面”）知識。為了減小鋼索承受的拉力，在需要與可能的前提下，可以適當_________（選填“增加”或“減小”）橋塔的高度。

（2） 若某汽車質量為 5×103kg，在大橋上按設計車速水平勻速直線行駛時受到的阻力為汽車重力的 0.06 倍，則汽車通過該大橋時汽車發動機的功率為_________W。（g 取 10N/kg）

Answer 1

【答案】杠桿 增加 5×104

【解析】

（1）圖4所示的模型，可以看作是一個在力的作用下靜止在水平位置的硬棒，結合杠桿的定義，即可知道它就是杠桿的模型。所以用到了杠桿的知識。由圖可知，若增加塔橋的高度，增加了支點O到鋼索的垂直距離，即增大了動力臂，根據公式，可以得到，在阻力和阻力臂不變的情況下，動力臂越大，動力越小，即橋對鋼索的拉力就越小。

（2）汽車受到的重力為=5×103kg×10N/kg=5×104N；汽車發動機的牽引力為F=f=0.06G=0.06×5×104N=3×103N；汽車行駛的速度為；汽車的功率為。