Question

連接南通和蘇州的蘇通長江大橋是當今世界最大跨徑的斜拉橋。

 

（1）大橋有兩個主塔，每個主塔橋墩的墩下由131根120m的混凝土樁組成，這是世界上規模最大、入土最深的橋梁樁基礎，一根長120m、橫截面積為6m²的混凝土樁灌注了______t混凝土(混凝土的密度為2.5´10³ kg /m³)

（2）大橋主橋長8146 m，若汽車以72km/h的速度勻速通過主橋需要______s；

（3）大橋在水下施工時，要向江中沉放大量的施工構件，假設一邊長2 m的正方體被緩緩吊入水中（如圖甲所示）在沉入過程中，其下表面到水面的距離為h，隨著h的增大，鋼繩拉力F、物體所受浮力F_浮的變化如圖乙所示。圖中反映F_浮隨h變化摸圖線是____________（填序號）；根據圖中信息，計算出該物體的重力（江水的密度為1.0´10³ kg /m³，g取10N/kg）

（4）小明在參觀大橋工地時，發現江中心與江岸邊水流速度不同，岸邊水流速度幾乎為零，離岸遠一點的地方水流速度較大，小明想：河水流速與到岸的距離有什么關系呢？

他邀請爸爸一起探究這個問題，他們設計了如圖丙所示的兩端開口的L形玻璃管，進行了如下實驗：

（a）先在實驗室模擬實驗，將兩端開口的L形玻璃管的水平部分置于水流中，豎直部分露出水面，當水流以速度υ正對L形玻璃管的水平部分開口端勻速流動時，管內外液面的高度差為h。改變水流速度υ的大小，分別測出與υ對應的h值，將數據記錄在下表中

實驗次數	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

根據表中數據反映的規律可知，當h為255 mm時對應的水流速度為______m/s。

 （b）再到江邊進行實地測量，你認為他們要測量的物理量是：_________________________；

     實驗中，測量點江水渾濁，流向不定，怎樣才能保證L形玻璃管的水平部分開口端正對著水流呢？請你幫小明想一個判斷的方法。（不添加其他實驗器材）           _         _________               _                                            __。

Answer 1

(1)1800 

(2)407.3 

(3)②  由圖可知，當物體浸沒后所受的拉力

F=F_浮=gV_排=1．0×10³ kg／m³×10 N／kg×(2 m)3=8.0×10⁴ N  

物體浸沒后，在緩緩沉入的過程中，所受的拉力與浮力大小之和等于物體的重力． 

G=F+F_浮=2×8．0×10⁴ N=1．6×10⁵ N  

(4)(a)1．5 

(b)測量點到河岸的距離，對應的豎直管中高出液面的水柱h  

在同一測量點上，多次旋轉下管口，管內高出液面的水柱h最大時，說明L形玻璃管的下口正對著水流．