题目内容
苏通大桥是南通和苏州的中枢大桥，对南经济的腾飞有着重要意义．苏通大桥全长为8146m，双向6车道，设计车速为60Km/h时．如图1为温州大桥效果图，其主通航孔桥采用双塔双索面斜拉桥，如将大桥的结构进行简化，可以抽象成如图4所示的模型．
（1）可以看出它用到了
（2）设汽车质量5×103Kg，在大桥上按设计车速匀速行驶时受到的阻力为车重的0.06倍，求汽车通过大桥时汽车牵引力的功率． （g取10N/Kg）
（1）可以看出它用到了
杠杆
杠杆
的科学知识（填“杠杆”或“斜面”）．为了减小钢索承受的拉力，在需要与可能的前提下，可以适当增加
增加
（填“增加”或“减小”）桥塔的高度．（2）设汽车质量5×103Kg，在大桥上按设计车速匀速行驶时受到的阻力为车重的0.06倍，求汽车通过大桥时汽车牵引力的功率． （g取10N/Kg）
分析：（1）通过图示的模型结合杠杆的定义，即可确定它用到的相关知识；通过桥高度的变化，结合图示模型分析出杠杆五要素中哪个量发生了变化，然后再利用杠杆平衡条件分析出原因．
（2）已知汽车的质量，可以得到其重力；已知阻力与重力的关系，可以得到汽车受到的阻力；已知汽车匀速行驶，牵引力与阻力相同，已知牵引力和车速，利用公式P=Fv得到牵引力的功率．
（2）已知汽车的质量，可以得到其重力；已知阻力与重力的关系，可以得到汽车受到的阻力；已知汽车匀速行驶，牵引力与阻力相同，已知牵引力和车速，利用公式P=Fv得到牵引力的功率．
解答：解：
（1）图4所示的模型，可以看做是一个在力的作用下静止在水平位置的硬棒，结合杠杆的定义，即可知道它就是杠杆的模型．所以用到了杠杆的知识．
由图可知，若增加塔桥的高度，增加了支点O到钢索的垂直距离，即增大了动力臂，根据公式F1=
，可以得到，在阻力和阻力臂不变的情况下，动力臂越大，动力越小，即桥对钢索的拉力就越小．
（2）汽车受到的重力为G=mg=5×103kg×10N/kg=5×104N
汽车发动机的牵引力为F=f=0.06G=0.06×5×104N=3×103N
汽车行驶的速度为v=60km/h=
m/s=
m/s
汽车的功率为P=
=
=Fv=3×103N×
m/s=5×104W．
答：
（1）杠杆；增加；
（2）汽车通过大桥时汽车牵引力的功率为5×104W．
（1）图4所示的模型，可以看做是一个在力的作用下静止在水平位置的硬棒，结合杠杆的定义，即可知道它就是杠杆的模型．所以用到了杠杆的知识．
由图可知，若增加塔桥的高度，增加了支点O到钢索的垂直距离，即增大了动力臂，根据公式F1=
| F2L2 |
| L1 |
（2）汽车受到的重力为G=mg=5×103kg×10N/kg=5×104N
汽车发动机的牵引力为F=f=0.06G=0.06×5×104N=3×103N
汽车行驶的速度为v=60km/h=
| 60 |
| 3.6 |
| 50 |
| 3 |
汽车的功率为P=
| W |
| t |
| FS |
| t |
| 50 |
| 3 |
答：
（1）杠杆；增加；
（2）汽车通过大桥时汽车牵引力的功率为5×104W．
点评：将图示的钢索斜拉桥抽象成杠杆模型是解决第一小题的突破口．
练习册系列答案
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2008年4月2日，位于南通市和常熟市之间的苏通大桥试通车．规模巨大的苏通大桥是一项拥有自主知识产权的工程，工程人员在建设过程中将攻克一系列世界性技术难题，并创造最大主跨、最深基础、最高桥塔、最长拉索4个世界之最．苏通大桥开通后过长江仅需七八分钟，大大缩短了南通到苏州和上海的距离，使得南通就此纳入上海“一小时交通圈”．
（1）小明和爸爸一起到大桥参观，大桥主桥长8146m，若汽车以72km/h的速度匀速通过主桥需要______s；
（2）小明发现江中心与江岸边水流速度不同，岸边水流速度几乎为零，离岸远一点的地方水流速度较大，小明想：河水流速与到岸的距离有什么关系呢？他邀请爸爸一起探究这个问题，他们设计了如图所示的两端开口的L形玻璃管，进行了如下实验：
（a）先在实验室模拟实验，将两端开口的L形玻璃管的水平部分置于水流中，竖直部分露出水面，当水流以速度υ正对L形玻璃管的水平部分开口端匀速流动时，管内外液面的高度差为h．改变水流速度υ的大小，分别测出与υ对应的h值，将数据记录在下表中
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| υ/m?s-1 | 0 | 0.4 | 0.8 | 1.2 | 1.6 | 2.0 | 2.4 |
| h/mm | 0 | 16 | 64 | 144 | 256 | 400 | 576 |
（b）请写出高度差h和水流速度υ之间的关系式：______．
（c）再到江边进行实地测量，你认为他们要测量的物理量是：______；
实验中，测量点江水浑浊，流向不定，怎样才能保证L形玻璃管的水平部分开口端正对着水流呢？请你帮小明想一个判断的方法．（不添加其他实验器材）______．
