惠山隧道是无锡市“重点工程”之一．整个隧道为双洞分离，每洞单向三车道，全线不设红绿灯，左洞全长1576米，右洞全长1555米，设计最高车速为80km/h，如图所示．（1）在开凿惠山隧道时

Question

惠山隧道是无锡市“重点工程”之一．整个隧道为双洞分离，每洞单向三车道，全线不设红绿灯，左洞全长1576米，右洞全长1555米，设计最高车速为80km/h，如图所示．

（1）在开凿惠山隧道时，工程师们常常用激光束引导掘进机，使掘进机沿直线前进，保证隧道方向不出偏差，这牵涉到了什么物理知识？
（2）一辆卡车从惠山隧道左洞入口处到出口处行驶的时间约2min，求该卡车行使过程中的平均速度约为多少？
（3）一辆小汽车以60km/h的速度通过题（2）中的隧道，则比卡车节省多少时间？

Answer 1

（1）激光和普通光一样都是在同一均匀介质中沿直线传播的，而且激光比较集中，不容易发散；利用激光的直线传播，可以引导掘进机直线开凿，保证隧道方向不出偏差；
（2）卡车行驶时间t₁=2min=120s，通过路程s=1576m，卡车的速度v_卡=(s)/(t1)=(1576m)/(120s)=13.13m/s，
（3）小汽车的速度v_汽=60km/h=60×(1)/(3.6)m/s=16.67m/s，小汽车通过隧道所用时间t₂=(s)/(v汽)=(1576m)/(16.67m/s)≈95s；
比卡车少用时间△t=t₁-t₂=120s-95s=25s．
答：（1）光在同一均匀介质中沿直线传播；（2）卡车的平均速度约13.13m/s；（3）一辆小汽车以60km/h的速度通过题（2）中的隧道，则比卡车节省25s．