Question

【题目】如图所示是某海湾大桥效果图，高架桥限速60km/h，主桥长340m，引桥总长1449m．

（1）为监控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，系统会启动架设在桥面上方的照相机C对超速车辆拍照．

（2）假设一辆轿车从一侧引桥驶入大桥．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，比较轿车对桥面的压力与轿车的总重，其解释原理是气体的流速越大的地方，气体的压强就会怎么样．

（3）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 1

【答案】（1）0.6s；（2）轿车对桥面的压力小于轿车的总重；气体的流速越大的地方，气体的压强就越小；（3）因为W总=FL，W有用=GH，所以在不计摩擦的情况下，W总=W有用， 即：FL=GH，所以，由此可知：当G、H一定时，L越大，F就越小。

【解析】

（1）根据速度的公式求出正常行驶的时间即可判断；
（2）流体压强与流速的关系，在流速小的地方压强大；
（3）已知物体上升的高度H，斜面的长度L，又知道拉力大小，根据W=Fs求拉力F做的功；利用W=Gh求出有用功，在不考虑摩擦时，有用功等于总功，即Gh=FL，得出F与L、H的关系式。

（1）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；

（2）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；

（3）拉力做的总功： W总=FL，对物体做的有用功：W有用=GH，在不计摩擦的情况下，总功等于有用功，W总=W有用， 即：FL=GH，可以得到，由：当F与L、H的关系式可以得到G、H一定时，L越大，F就越小。