Question

深港人民盼望已久的深港西部通道--深圳湾公路大桥主体工程已于今年1月正式贯通，将于年内投入使用（假定桥面平直）．
（1）支撑桥梁的桥墩是否受到水的浮力？______．
（2）某远洋货轮船体高度恰好能通过珠江上的虎门大桥，问该船能否通过深圳湾公路大桥？（假设两桥水面到桥面底部的高度相同）______．
（3）如大桥通车后，一辆速度为80km/h的汽车，在桥面上做匀速运动，15分钟即可通过，求大桥大约多长？
（4）若该汽车重为3.6×10⁴N，汽车受到的阻力为车重的0.2倍，求汽车的牵引力做了多少功？

Answer 1

（1）物体所受浮力方向竖直向上，大小等于上下表面的压力差．因桥墩下部埋入泥中很深与泥土接壤，下部没有产生竖直向上托力的水，所以支撑桥梁的桥墩所受到的浮力为0．
（2）远洋货轮不论是在海里还是在河里，且自身的重力没变，
根据公式物体的浮沉条件可知：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
根据公式F_浮=ρgV_排可知，
该货轮在河水中的V_排比海水的V_排大，即在河水中露出的高度比海水中露出的高度小，
所以货轮船能通过珠江上的虎门大桥，不能通过深圳湾公路大桥；
（3）s=80km/h×

15

60

h=20km；
（4）因汽车在桥面上做匀速运动，由二力平衡的条件可知：
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）大桥大约多长20km；（4）汽车的牵引力做了功为1.44×10⁸J