Question

連接南通和蘇州的蘇通長(zhǎng)江大橋是當(dāng)今世界最大跨徑的斜拉橋。

 

（1）大橋有兩個(gè)主塔，每個(gè)主塔橋墩的墩下由131根120m的混凝土樁組成，這是世界上規(guī)模最大、入土最深的橋梁樁基礎(chǔ)，一根長(zhǎng)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(zhǎng)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(shí)，要向江中沉放大量的施工構(gòu)件，假設(shè)一邊長(zhǎng)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(hào)）；根據(jù)圖中信息，計(jì)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(shí)，發(fā)現(xiàn)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(yuǎn)一點(diǎn)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(guān)系呢？

他邀請(qǐng)爸爸一起探究這個(gè)問題，他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖丙所示的兩端開口的L形玻璃管，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

（a）先在實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)驗(yàn)，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(dāng)水流以速度υ正對(duì)L形玻璃管的水平部分開口端勻速流動(dòng)時(shí)，管內(nèi)外液面的高度差為h。改變水流速度υ的大小，分別測(cè)出與υ對(duì)應(yīng)的h值，將數(shù)據(jù)記錄在下表中

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	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(jù)表中數(shù)據(jù)反映的規(guī)律可知，當(dāng)h為255 mm時(shí)對(duì)應(yīng)的水流速度為______m/s。

 （b）再到江邊進(jìn)行實(shí)地測(cè)量，你認(rèn)為他們要測(cè)量的物理量是：_________________________；

     實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量點(diǎn)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(duì)著水流呢？請(qǐng)你幫小明想一個(gè)判斷的方法。（不添加其他實(shí)驗(yàn)器材）           _         _________               _                                            __。

Answer 1

(1)1800 

(2)407.3 

(3)②  由圖可知，當(dāng)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(cè)量點(diǎn)到河岸的距離，對(duì)應(yīng)的豎直管中高出液面的水柱h  

在同一測(cè)量點(diǎn)上，多次旋轉(zhuǎn)下管口，管內(nèi)高出液面的水柱h最大時(shí)，說明L形玻璃管的下口正對(duì)著水流．