2011年7月1日，南平九峰山脚下自锚式独塔悬索斜拉的跨江大-优题课

如图甲所示，冰冻是造成高山地区冬季输配电线路倒塔（杆）断线的重要原因。为了避免这类事故的发生，一方面电力工人要及时对输电线路进行除冰作业，另一方面要加强输电线的抗拉能力。一般高压输电线每一根都是由一股位于中间的钢质线芯和六股相同粗细的铝质线芯绞在一起组成的，其横截面如图乙所示。这种输电线通常被称为钢芯铝绞线（代号LGJ）。已知该钢芯铝绞线所能承受的最大安全拉力为其正常工作情况下拉力的5倍。下表是该种钢芯铝绞线的相关技术数据。

1．该电力线路采用钢芯铝绞线而不采用与之同样结构尺寸的铝绞线，其主要目的是什么?
2．输电线路结冰后，输电线（连同上面的冰）变粗、变重。为了保证输电线路的安全，防止输电线被拉断，在冰冻的钢芯铝绞线（连同上面的冰，其横截面可以看作圆）的直径D增大到一定值时就必须进行除冰作业，试估算需要进行除冰作业时冰冻的钢芯铝绞线的直径D。（ρ_铝＝2.7×10³kg／m³，ρ_钢＝7.9×10³kg／m³，ρ_冰＝0.9×10³kg／m³，取＝10.7）
3．有一种输电线路除冰作业的方法叫“短路熔冰”。所谓“短路熔冰”，就是在短时间内，输电线不经过用电器而直接接通，输电线中通过比平时大许多的电流，利用导线本身发热熔冰以完成除冰作业的方法。短路熔冰时，若一根这种钢芯铝绞线每米的发热功率为200W，则短路熔冰时通过一根钢芯铝绞线的电流大约是多大?（取＝3.2）

如图甲所示为某型号汽车的自动测定油箱内油量的电路原理图，其中电源两端的电压恒为24V，R₀为定值电阻，A为油量指示表（一只量程为0～0.6A的电流表），R_x为压敏电阻，它的上表面受力面积为10cm²，其阻值与所受压力的对应关系如图乙所示。油箱的上下两部分皆为长方体形状，下半部分的横截面积为、20dm²，高为2dm，上半部分的横截面积为10dm²，油箱加满油时油的总体积为60dm³。当油箱装满油时，油量指示表的示数如图丙所示。已知：ρ_汽油＝0.7×10³kg／m³，取g=10N／kg。

1．当油箱内汽油用完时，油量指示表的指针指向某一位置，求此位置所对应的电流值是多少；
2．若汽车在高速公路匀速行驶400km，油量表由满刻度指向满刻度的位置，求该汽车每行驶100km消耗汽油多少升；
3．在上面第（2）问所述的行驶过程中发现，油量表的示数在开始运动的一段时间内变化较快，而后来一段时间内变化较慢，请解释其中的原因。

早在1800年前的汉代，科学家张衡就发明了用来测量车辆行驶里程的“记里鼓车”，又名“记里车”、“司里车”、“大章车”等。科技史学家王振铎先生根据史书上的文字描述，复原了这种神奇的车，如图9甲所示。图9乙所示为记里鼓车的原理图，马匹拉着该车向前行走，带动左、右足轮转动。立轮与左、右足轮装在同一水平轴上，齿数为18，并与下平轮啮合，带动下平轮水平转动，下平轮齿数为54；齿数为3的旋风轮与下平轮装在同一竖轴上，并与中平轮啮合。中平轮齿数为100，转动一圈，轮上的拨子便拨动上层木人右臂击鼓一次，显示车行一里。

汉代曾以六尺为一步，三百步为一里，假设那时人们认为的圆周率约为3。试通过计算说明，这架“记里鼓车”的足轮直径应该是多少尺?

如图为某品牌的即热式电热水器，具有热能损耗率低、加热均匀、耐压性能好、寿命长、发热噪音小等特点．表一为该电热水器的部分技术参数．
表一

型号	DSF31﹣65
额定功率	6600W
额定电压	220V
额定频率	50Hz
额定压力	0.6MPa
超温保护	60℃
导线横截面积S/mm²	铜芯线允许长期负载电流I/A
1	6～8
1.5	8～16
2.5	16～25
4	25～32
6	32～40

（2）该热水器在额定电压下使用20分钟，热水器消耗的电能为多少？
（3）铜芯线长期负载电流与导线横截面积的关系见表二，通过计算说明安装电热水器时，至少应选择哪种型号的铜芯导线？

会飞汽车不是梦！
美国一家公司研制出了“会飞的汽车”（如图），这款车的车身和一般汽车相似，但车门多了两个可折叠的翅膀．在陆地行驶时，翅膀折叠，在空中飞行时，翅膀张开．从汽车到“飞机”的变形在30秒内完成，驾驶员在车内即可完成操作．该车已获准可在美国的空中飞行和公路行驶，是允许上路的第一辆飞行和地面行驶混合车．
以下是该车的一些信息：

汽车质量	600kg	发动机功率	75kw
空中最大飞行速度	200km/h	最大飞行距离	800km
地面最大行驶速度	150km/h	轮胎与地面接触面积	4×0.03m²

（2）该汽车停在水平地面上时，对地面的压强是多少？
（3）该汽车以最大飞行速度飞行了800千米，则汽车发动机做功多少？