Question

连接南通和苏州的苏通长江大桥是当今世界最大跨径的斜拉桥。

 

（1）大桥有两个主塔，每个主塔桥墩的墩下由131根120m的混凝土桩组成，这是世界上规模最大、入土最深的桥梁桩基础，一根长120m、横截面积为6m²的混凝土桩灌注了______t混凝土(混凝土的密度为2.5´10³ kg /m³)

（2）大桥主桥长8146 m，若汽车以72km/h的速度匀速通过主桥需要______s；

（3）大桥在水下施工时，要向江中沉放大量的施工构件，假设一边长2 m的正方体被缓缓吊入水中（如图甲所示）在沉入过程中，其下表面到水面的距离为h，随着h的增大，钢绳拉力F、物体所受浮力F_浮的变化如图乙所示。图中反映F_浮随h变化摸图线是____________（填序号）；根据图中信息，计算出该物体的重力（江水的密度为1.0´10³ kg /m³，g取10N/kg）

（4）小明在参观大桥工地时，发现江中心与江岸边水流速度不同，岸边水流速度几乎为零，离岸远一点的地方水流速度较大，小明想：河水流速与到岸的距离有什么关系呢？

他邀请爸爸一起探究这个问题，他们设计了如图丙所示的两端开口的L形玻璃管，进行了如下实验：

（a）先在实验室模拟实验，将两端开口的L形玻璃管的水平部分置于水流中，竖直部分露出水面，当水流以速度υ正对L形玻璃管的水平部分开口端匀速流动时，管内外液面的高度差为h。改变水流速度υ的大小，分别测出与υ对应的h值，将数据记录在下表中

实验次数	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

根据表中数据反映的规律可知，当h为255 mm时对应的水流速度为______m/s。

 （b）再到江边进行实地测量，你认为他们要测量的物理量是：_________________________；

     实验中，测量点江水浑浊，流向不定，怎样才能保证L形玻璃管的水平部分开口端正对着水流呢？请你帮小明想一个判断的方法。（不添加其他实验器材）           _         _________               _                                            __。

Answer 1

(1)1800 

(2)407.3 

(3)②  由图可知，当物体浸没后所受的拉力

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

物体浸没后，在缓缓沉入的过程中，所受的拉力与浮力大小之和等于物体的重力． 

G=F+F_浮=2×8．0×10⁴ N=1．6×10⁵ N  

(4)(a)1．5 

(b)测量点到河岸的距离，对应的竖直管中高出液面的水柱h  

在同一测量点上，多次旋转下管口，管内高出液面的水柱h最大时，说明L形玻璃管的下口正对着水流．