問題詳情:
某大橋設計車速為60km/h,圖1為該大橋的實景圖,其主通航孔橋採用雙塔雙索麪斜拉橋,可逐步抽象成圖2、圖3、圖4所示的模型。
(1)可以看出它用到了 (選填“槓桿”或“斜面”)的物理知識。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)
【回答】
解:
(1)圖4所示的模型,可以看做是一個在力的作用下靜止在水平位置的硬棒,結合槓桿的定義,即可知道它就是槓桿的模型。所以用到了槓桿的知識。
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F1=,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G=mg=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v=60km/h=m/s=m/s
汽車的功率為P===Fv=3×103N×m/s=5×104W。
故*為:(1)槓桿;增加;(2)5×104。
知識點:力和機械 單元測試
題型:填空題