28. (7 分) 阅读材料, 回答下列问题。
天津海河开启桥横跨海河下游连接天津于家堡金融区和响螺湾商务区。该水域水深度较浅, 低潮位水深约 $0.8\ \mathrm{m}$, 高潮位水深约 $4.82\ \mathrm{m}$, $200\ \mathrm{t}$ 以上船舶需候潮进港。
海河开启桥全长 $868.8\ \mathrm{m}$, 其中主桥为开启桥, 开启后照片如图甲。开启桥的结构设计为立转式钢结构悬臂梁, 其中, 左悬梁及其支柱简图如图乙所示。悬梁装有“灰口铁配重”, 配重为悬梁的一部分, 使得悬臂梁的重心刚好接近支点 $O$。这种设计大大提高了开启速度, 以及节省开启所需的电能。其完成一次开启或闭合仅需三分多钟, 如此快速的反应能有效缓解海门大桥因开启时所造成的车流拥塞。开启桥桥墩内安装电器设备、液压设备及机械设备, 这些设备完成桥的开启功能。天津海河开启桥在亚洲同类桥梁中规模最大, 是我国在桥梁业界的又一丰碑。

(1) 以图乙的左悬臂梁为研究对象, 回答以下问题:
① 悬臂梁从水平闭合状态缓慢开启到竖立的过程中, 如图丙, 悬臂梁整体(含配重在内)的重力势能
② 如图乙, 若把悬臂梁沿过支点 $O$ 的竖直方向分成 $A$ 段和 $B$ 段, 则 $A$ 段的重力
(2) 一辆小汽车以 $20\ \mathrm{m/s}$ 的速度匀速在开启桥闭合状态下通过全桥, 它过桥的行驶时间为
(3) 为了使得桥墩两侧在水流中受到水的压力能够平衡, 桥墩的横截面(俯视图)的最佳设计方案为

(4) (2 分) 忽略流速对压强的影响, 低潮时, 江水对河床产生的压强为 $p_1$; 高潮时, 江水对河床产生的压强为 $p_2$, 则 $p_1:p_2 =$
天津海河开启桥横跨海河下游连接天津于家堡金融区和响螺湾商务区。该水域水深度较浅, 低潮位水深约 $0.8\ \mathrm{m}$, 高潮位水深约 $4.82\ \mathrm{m}$, $200\ \mathrm{t}$ 以上船舶需候潮进港。
海河开启桥全长 $868.8\ \mathrm{m}$, 其中主桥为开启桥, 开启后照片如图甲。开启桥的结构设计为立转式钢结构悬臂梁, 其中, 左悬梁及其支柱简图如图乙所示。悬梁装有“灰口铁配重”, 配重为悬梁的一部分, 使得悬臂梁的重心刚好接近支点 $O$。这种设计大大提高了开启速度, 以及节省开启所需的电能。其完成一次开启或闭合仅需三分多钟, 如此快速的反应能有效缓解海门大桥因开启时所造成的车流拥塞。开启桥桥墩内安装电器设备、液压设备及机械设备, 这些设备完成桥的开启功能。天津海河开启桥在亚洲同类桥梁中规模最大, 是我国在桥梁业界的又一丰碑。
(1) 以图乙的左悬臂梁为研究对象, 回答以下问题:
① 悬臂梁从水平闭合状态缓慢开启到竖立的过程中, 如图丙, 悬臂梁整体(含配重在内)的重力势能
不变
, 悬臂梁配重的机械能变小
;(以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”)② 如图乙, 若把悬臂梁沿过支点 $O$ 的竖直方向分成 $A$ 段和 $B$ 段, 则 $A$ 段的重力
大于
(选填“大于”“小于”或“等于”)$B$ 段的重力。(2) 一辆小汽车以 $20\ \mathrm{m/s}$ 的速度匀速在开启桥闭合状态下通过全桥, 它过桥的行驶时间为
43
$\mathrm{s}$(结果精确到个位数)。(3) 为了使得桥墩两侧在水流中受到水的压力能够平衡, 桥墩的横截面(俯视图)的最佳设计方案为
C
。(填选项前的字母)(4) (2 分) 忽略流速对压强的影响, 低潮时, 江水对河床产生的压强为 $p_1$; 高潮时, 江水对河床产生的压强为 $p_2$, 则 $p_1:p_2 =$
40 : 241
。答案
28. (1) ①不变 变小 ②大于 (2) 43 (3) C (4) 40 : 241
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