Question

深港人民盼望已久的深港西部通道--深圳灣公路大橋主體工程已于今年1月正式貫通，將于年內(nèi)投入使用（假定橋面平直）．
（1）支撐橋梁的橋墩是否受到水的浮力？________．
（2）某遠(yuǎn)洋貨輪船體高度恰好能通過(guò)珠江上的虎門(mén)大橋，問(wèn)該船能否通過(guò)深圳灣公路大橋？（假設(shè)兩橋水面到橋面底部的高度相同）________．
（3）如大橋通車(chē)后，一輛速度為80km/h的汽車(chē)，在橋面上做勻速運(yùn)動(dòng)，15分鐘即可通過(guò)，求大橋大約多長(zhǎng)？
（4）若該汽車(chē)重為3.6×10⁴N，汽車(chē)受到的阻力為車(chē)重的0.2倍，求汽車(chē)的牽引力做了多少功？

Answer 1

解：（1）物體所受浮力方向豎直向上，大小等于上下表面的壓力差．因橋墩下部埋入泥中很深與泥土接壤，下部沒(méi)有產(chǎn)生豎直向上托力的水，所以支撐橋梁的橋墩所受到的浮力為0．
（2）遠(yuǎn)洋貨輪不論是在海里還是在河里，且自身的重力沒(méi)變，根據(jù)公式物體的浮沉條件可知：G=F_浮海=F_浮河，
又因海水的密度大于河水的密度，即ρ_海水＞ρ_河水
根據(jù)公式 F_浮=ρgv可知，
該貨輪在河水中露出的部分比海水露出的高，
所以貨輪船能通過(guò)珠江上的虎門(mén)大橋，不能通過(guò)深圳灣公路大橋；
（3）s=80km/h×h=20km；
（4）因汽車(chē)在橋面上做勻速運(yùn)動(dòng)，由二力平衡的條件可知：
F=0.2G=0.2×3.6×10⁴N=7.2×10³N
所以，W=Fs=7.2×10³N×20×10³m=1.44×10⁸J
答：（1）不受浮力；（2）不能；（3）大橋大約多長(zhǎng)20km；（4）汽車(chē)的牽引力做了功為1.44×10⁸J
分析：要解決本題，必須掌握：（1）利用浮力產(chǎn)生的原因，液體和氣體對(duì)進(jìn)入的物體有豎直向上的托力來(lái)判斷；
（2）不論貨船在海里還是在河里，都是漂浮，由浮沉條件可知F_海水=F_河水，再利用公式F_浮=ρgv即可判斷；
（3）根據(jù)公式s=vt計(jì)算路程的大小；
（4）由于汽車(chē)做勻速，根據(jù)二力平衡的條件可知，牽引力和阻力相等，求出牽引力的大小，再根據(jù)公式W=Fs計(jì)算出牽引力做的功．
點(diǎn)評(píng)：解決本題，必須掌握浮力產(chǎn)生的原因及其應(yīng)用，浮沉條件的應(yīng)用，速度的計(jì)算及功的計(jì)算公式