Question

【题目】洋浦大桥是海南迄今为止建设的最大跨度的跨海大桥。如图是洋浦大桥的效果图。洋浦跨海大桥全长3.3km，汽车行驶速度按80km/h设计。

(1)人正常步行的速度约为1.1m/s，如果某人以此速度步行通过洋浦大桥，则步行的时间为多少分钟？

(2)如果某汽车以72km/h的速度通过洋浦跨海大桥，该汽车发动机的功率为18kW，则该汽车行驶过程中受到的地面的阻力多大？

(3)如果第(2)问中汽车内燃机的效率为30%，则第(2)问中的汽车通过洋浦跨海大桥的过程中消耗的汽油为多少千克？（汽油的热值为）

(4)请用物理学的术语解释，为什么要对通过公路桥梁的机动车的载重总质量和速度进行限制（答出一条即可）。

Answer 1

【答案】(1)50min；(2)900N；(3)0.22kg；(4)见解析

【解析】

(1)杨浦大桥全长3.3km，合3300m，则步行时间为

(2)汽车速度为72km/h，合20m/s，功率为18kW，合1.8×104W，由P=Fv可得牵引力为

由于匀速直线运动，阻力等于牵引力，为900N。

(3)以72km/h过桥所用时间为

则发动机做功为

汽车内燃机的效率为30%，则汽油产生的热量为

则消耗的汽油质量为

(4)机动车的质量越大，速度越大时，动能就越大，且质量越大时，车的惯性越大，使刹车困难，易造成交通事故的发生，加强交通事故的严重性；同时质量越大，对桥面的压力越大，对桥面的压强就越大，容易对桥面造成破坏。

答：(1)步行时间为50min。

(2)该汽车行驶过程中受到的地面的阻力为900N。

(3)消耗的汽油为0.22kg。

(4)机动车的质量越大，速度越大时，动能就越大，且质量越大时，车的惯性越大，使刹车困难，易造成交通事故的发生，加强交通事故的严重性；同时质量越大，对桥面的压力越大，对桥面的压强就越大，容易对桥面造成破坏。