Question

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

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）

Answer 1

（1）t=

s

v

=

36km

100km/h

=0.36h；
v=100km/h=

100

3.6

m/s，P=60KW=6×10⁴W
F=

P

v

=

6×104W

100 3.6 m/s

=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．