目前,城市中交通堵塞的现象越来越严重。为了解决交通堵塞问题,科研人员设计了一种车载机动立交桥。它主要由动力车和桥板组成,使用时展开桥板搭建一座临时立交桥,
目前,城市中交通堵塞的现象越来越严重。为了解决交通堵塞问题,科研人员设计了一种车载机动立交桥。它主要由动力车和桥板组成,使用时展开桥板搭建一座临时立交桥,使其他车辆顺利通过桥面,排除交通堵塞,在行驶过程中桥板能折叠起来放在车顶 ( 如下图所示 ) 。
下面是某机动立交桥的有关技术性能数据。
序号 | 技术性能数据 |
l | 机动立交桥板宽度为 4m |
2 | 机动立交桥引桥坡度为 30 º |
3 | 机动立交桥桥板展开时的总长度为 25m |
4 | 制造桥板的材料为上表面有花纹的钢板,密度为 7.8 × l0 3 kg / m 3 |
5 | 机动立交桥桥板所用的钢板的平均厚度为 20mm |
6 | 机动立交桥的动力车 ( 含司乘人员 ) 自重 6t |
请回答下列问题:
(1) 机动立交桥桥板的体积和质量各是多少 ?
(2) 按照我国道路安全规定,机动车对路面的压强不能超过 8 × 10 5 pa 。为符合该规定,动力车在携带桥板行驶过程中车轮与地面接触的最小面积应是多少 ?(g 取 10N / kg)
(3) 请你从物理学角度对该机动立交桥的设计提出一条合理的改进建议。
(1)2 m 3 ; 1.56 × 10 4 kg
(2)2.16 × 10 5 N ; 0.27m 2
(3) 提示:
①为减轻机动立交桥桥板质量,可采用密度小强度大的合金材料;
②机动立交桥展开,可在桥下加几根撑杆,防止较重车辆通过时桥被压垮;③机动立交桥展开,可在桥板两端跟路面接触部分各铺上一块面积较大的钢 板,减小桥板对地面的压强,以免损坏路面等等。
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