题目内容
如图所示的是世界上最长的跨海大桥--杭州湾跨海大桥，全长36千米，设计时速100千米．已于2008年5月1日通车，至此上海到宁波的陆路距离缩短了120多千米．
（1）若某轿车以60千瓦的功率、按大桥设计时速匀速通过，则通过整座大桥需要______小时，轿车在行驶过程中受到的阻力为______牛顿．
（2）大桥施工时，要向海中沉放大量的施工构件，假设一正方体构件被缓缓吊入海水中（如图甲所示），在沉入过程中，其下表面到水面的距离h逐渐增大，随着h的增大，正方体构件所受浮力F1、钢绳拉力F2的变化如图乙所示．图中反映钢绳拉力F2随h变化的图线是______（填序号）．该正方体构件所受的最大浮力为______牛顿．（海水的密度取1.03×103千克/米3，g=10N/kg）
【答案】分析：（1）已知桥长和汽车行驶的速度，利用速度的变形公式t=
即可求出通过整座大桥的时间；
已知汽车的功率和速度，利用P=Fv即可求出汽车受到的牵引力，根据汽车匀速行驶时，阻力等于牵引力．
（2）先分析构件下沉过程中，排开水的体积变大，因此构件受到的浮力变大，当构件排开水的体积不变时，构件受到的浮力也不再改变，而钢丝绳的拉力等于构件的重力减去浮力，即钢丝绳对构件拉力先减小后不变，找出符合拉力变化的图象；
根据浮力与液体的密度和排开水的体积有关进行分析得出，当构件全部淹没时，排开水的体积最大，则构件受到的浮力最大．
解答：解：（1）t=
=
=0.36h；
v=100km/h=
m/s，P=60KW=6×104W
F=
=
=2160N，
f=F=2160N．
（2）由图可知，构件在浸入水中的过程是排开的水的体积变大，所以浮力逐渐变大，钢丝绳的拉力减小；
当构件浸没后排开水的体积不变，所以浮力不变，钢丝绳的拉力也不再改变；因此图中反映F2浮随h变化的图线是①；
由图可知，正方体构件的边长为2m，则其体积为v=8m3，
当物体浸没后所受的浮力
F浮=ρ水gv排=1.03×103kg/m3×10 N/kg×8m3=8.24×104N．
故答案为（1）0.36，2160；
（2）①，8.24×104．
点评：本题注意涉及速度公式的计算和浮力大小的变化，本题具有一定的难度需要学生灵活的运用相应的知识．
即可求出通过整座大桥的时间；已知汽车的功率和速度，利用P=Fv即可求出汽车受到的牵引力，根据汽车匀速行驶时，阻力等于牵引力．
（2）先分析构件下沉过程中，排开水的体积变大，因此构件受到的浮力变大，当构件排开水的体积不变时，构件受到的浮力也不再改变，而钢丝绳的拉力等于构件的重力减去浮力，即钢丝绳对构件拉力先减小后不变，找出符合拉力变化的图象；
根据浮力与液体的密度和排开水的体积有关进行分析得出，当构件全部淹没时，排开水的体积最大，则构件受到的浮力最大．
解答：解：（1）t=
==0.36h；v=100km/h=
m/s，P=60KW=6×104WF=
==2160N，f=F=2160N．
（2）由图可知，构件在浸入水中的过程是排开的水的体积变大，所以浮力逐渐变大，钢丝绳的拉力减小；
当构件浸没后排开水的体积不变，所以浮力不变，钢丝绳的拉力也不再改变；因此图中反映F2浮随h变化的图线是①；
由图可知，正方体构件的边长为2m，则其体积为v=8m3，
当物体浸没后所受的浮力
F浮=ρ水gv排=1.03×103kg/m3×10 N/kg×8m3=8.24×104N．
故答案为（1）0.36，2160；
（2）①，8.24×104．
点评：本题注意涉及速度公式的计算和浮力大小的变化，本题具有一定的难度需要学生灵活的运用相应的知识．
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