Question

2014年全面施工的龙岩大桥建成后，将超过法国的本艾因大桥成为世界上最重的转体结构大桥，其效果图如图所示。高架桥限60km/h，主桥长340m，引桥总长1449m。

（1）若轿车在正桥水平桥面上急速行驶，则根据轿车呈现的流线型外形可判断，轿车对桥面的压力_____（选填“大于”、“等于”或“小于”）轿车的总重，其解释原理是气体的流速越大的地方，气体的压强就越_____。

（2）为监控龙岩大桥上行驶的车辆是否超速，可以在桥面布点安装工作原理如图所示的传感电路。传感器A、B采集车辆经过它们正上方时的时间间隔t给计算机系统进行处理，若超速，则启动违章拍照。若L₀=10m，试计算t小于多少秒时，系统启动架设在桥面上方的照相机C对超速车辆拍照_______________。

（3）若轿车以80kW的恒定功率通过一侧引桥用时50s，则轿车通过该引桥时所做的功是多少焦耳？_______________

（4）物理学中常把实际的研究对象抽象为“物理模型”，引桥可以看作是斜面机械模型。如图所示，若斜面的高度H一定，斜面的长度L可以改变，试推导：在不考虑摩擦时，用平行于斜面的拉力F将重为G的物体匀速拉上斜面顶端，L越长，F越小_______________。

Answer

小于 小 0.6s 4×106J 见解析

【解析】

（1）轿车在快速行驶过程中，车子上方空气的流速大于车子下方空气的流速，由于气体在流速大的地方压强小，因而车子上方气体的压强小于车子下方气体的压强，轿车上下方所受到的压力差形成向上的升力，从而使得轿车对地面的压力小于车的重力；

（2）车速不能超过60km/h，则，，即：时间间隔应小于0.6s，即可启动违章拍照。

（3）轿车通过该引桥时所做的功为：W=Pt=80×1000W×50s=4×106J。

（4）推导：总功为：W总=FL，有用功为：W有用=GH，

在不计摩擦的情况下，W总=W有用，即：FL=GH，则，

由此可知：当G、H一定时，L越大，F就越小。