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苏通大桥位于长江河口地区，连接苏州、南通两市，是国家沿海高速公路的枢纽工程。

如图a为大桥的实景图，其主通航孔桥采用双塔双索面斜拉桥。图b桥塔模型，进一步可抽象成图c、图d和图e所示的模型图。从模型可以看出，斜拉索桥运用了物理中杠杆的知识。桥塔造得很高，这是为了_____（增加/减小）钢拉索承受的拉力。若某汽车质量为5×103kg，在桥上以100km/h的速度匀速行驶时受到的阻力为汽车重力的0.06倍，此时汽车发动机的功率为约_____W．（g取10N/kg）

九年级物理综合题困难题

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试题答案

试题解析

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苏通大桥位于长江河口地区，连接苏州、南通两市，是国家沿海高速公路的枢纽工程。
如图a为大桥的实景图，其主通航孔桥采用双塔双索面斜拉桥。图b桥塔模型，进一步可抽象成图c、图d和图e所示的模型图。从模型可以看出，斜拉索桥运用了物理中杠杆的知识。桥塔造得很高，这是为了_____（增加/减小）钢拉索承受的拉力。若某汽车质量为5×103kg，在桥上以100km/h的速度匀速行驶时受到的阻力为汽车重力的0.06倍，此时汽车发动机的功率为约_____W．（g取10N/kg）

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苏通大桥是南通和苏州的中枢大桥，对南经济的腾飞有着重要意义．苏通大桥全长为8146m，双向6车道，设计车速为60Km/h时．如图1为温州大桥效果图，其主通航孔桥采用双塔双索面斜拉桥，如将大桥的结构进行简化，可以抽象成如图4所示的模型．
（1）可以看出它用到了______的科学知识（填“杠杆”或“斜面”）．为了减小钢索承受的拉力，在需要与可能的前提下，可以适当______（填“增加”或“减小”）桥塔的高度．
（2）设汽车质量5×10³Kg，在大桥上按设计车速匀速行驶时受到的阻力为车重的0.06倍，求汽车通过大桥时汽车牵引力的功率．（g取10N/Kg）
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仔细阅读下面的材料，分析回答下列问题：
苏通大桥是世界第一的斜拉桥，它位于江苏省南通市和苏州市之间，已由上个月通车，大桥主跨1088m，通航净空62m，跨江大桥总长8206m，两岸连接线共长24.2km．工程总投资64.5亿元．苏通大桥的自主创新不仅表现在施工规范、技术、工艺等方面，而且在新材料的运用方面也取得了历史性突破•苏通大桥共有272根斜拉索，需要近7000t高强镀锌钢丝．苏通大桥全线采用双向六车道高速公路标准，限制行车速度，南、北两岸接线为120km/h，跨江大桥为100km/h．超重大型车不允许过桥，仍须通过汽渡过江．
（1）由于斜拉索不仅要承载大桥的全部重量，而且要做到防风抗震，所以，斜拉索的材料必须有较强的______；
（2）大桥启用后严禁超载车辆通行，以避免超载车辆对大桥产生的______过大而造成大桥桥面损坏；
（3）按设计要求，则汽车通过跨江大桥至少要用______h．（保留两位有效数字）
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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．如图所示．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2.5×10³kg/m³）
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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5×10³kg/m³）
（2）大桥主桥长8146m，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2m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变化的图线是______（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´10³kg/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
根据表中数据反映的规律可知，当h为225mm时对应的水流速度为______m/s．

实验次数 1 2 3 4 5 6 7

v/m．s^-1 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4

h/mm 16 64 144 256 400 576

（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）______．
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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5×10³kg/m³）
（2）大桥主桥长8146m，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2m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变化的图线是______（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´10³kg/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
根据表中数据反映的规律可知，当h为225mm时对应的水流速度为______m/s．

实验次数 1 2 3 4 5 6 7

v/m．s^-1 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4

h/mm 16 64 144 256 400 576

（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）______．
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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．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2.5×10³kg/m³）
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湛江海湾大桥将在近年内完工，它横跨湛江港湾，桥型为双塔斜拉桥，是目前广东省内最大的跨海大桥，对湛江的发展有重大意义．请你运用所学的物理知识简要回答下列问题：
（1）大桥采用群桩基础，桩基工程由几十根大型水下钻孔灌注桩组成，每根桩的横截面积约为6m²，平均桩长50m，那么灌注l根桩需要密度为2.5×10³kg/m³的混凝土______kg
（2）大桥的水下基坑挖掘采用了冻结法施工技术，利用低温的液态氮在基坑周围的冻结器中______吸热，使含水的沙土层形成冻结壁，便于进行掘砌施工．
（3）灌注大桥桥墩前，先在水下的基坑灌注了宽厚的钢筋混凝土基础，其目的是为了______．
（4）假设大桥两岸海面宽为1200m，人们经渡轮过海约需20min，若大桥通车后，平均车速约为lOm/s，则人们乘车过海所需的时间比经渡轮过海所用的时间节省______min．
（5）为了确保大桥结构安全，必须限制超载车辆通过大桥．小明同学设计了一个车辆超载报警器，其原理图如图所示（未完整），当车辆超载时，信号灯发出警报．请你帮小明把电路连接完整．

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湛江海湾大桥将在近年内完工，它横跨湛江港湾，桥型为双塔斜拉桥，是目前广东省内最大的跨海大桥，对湛江的发展有重大意义．请你运用所学的物理知识简要回答下列问题：
（1）大桥采用群桩基础，桩基工程由几十根大型水下钻孔灌注桩组成，每根桩的横截面积约为6m²，平均桩长50m，那么灌注l根桩需要密度为2.5×10³kg/m³的混凝土______kg
（2）大桥的水下基坑挖掘采用了冻结法施工技术，利用低温的液态氮在基坑周围的冻结器中______吸热，使含水的沙土层形成冻结壁，便于进行掘砌施工．
（3）灌注大桥桥墩前，先在水下的基坑灌注了宽厚的钢筋混凝土基础，其目的是为了______．
（4）假设大桥两岸海面宽为1200m，人们经渡轮过海约需20min，若大桥通车后，平均车速约为lOm/s，则人们乘车过海所需的时间比经渡轮过海所用的时间节省______min．
（5）为了确保大桥结构安全，必须限制超载车辆通过大桥．小明同学设计了一个车辆超载报警器，其原理图如图所示（未完整），当车辆超载时，信号灯发出警报．请你帮小明把电路连接完整．

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建立模型是物理学中常用的研究问题的方法之一，例如在研究光的传播时，我们建立了光线这一模型．苏通大桥是我国一个工程规模最大，综合建设条件复杂的桥梁工程，它的塔桥和桥面通过钢索连接，为了研究其受力情况，我们将其视作一个杠杆，其结构图简化成如图1所示．
请根据上面的相关信息解决下面的问题：
为了保护太湖水环境，不以牺牲环境来换取经济利益，宜兴决定拆除境内污染化工企业，目前，宜兴市已有274家污染化工企业被依法关停到位．被关停的化工企业大部分已经转产发展，这些企业需要拆除原来的化工锅炉，现在想要将8m，底面直径为6m，重为4000N的圆柱形锅炉推倒．
（1）为了研究方便，我们可以将这个锅炉看成是______模型（填某种简单机械的名称）
（2）在确定好模型之后，你认为在C处想要用最小的力将锅炉推翻，这个力的大小和方向如何？
（要求：在图2中作出动力臂和C点施加的动力的方向，并通过计算说明该最小力的大小，其中AC=10m）．

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