熊德東

2008年11月29日上午，隨著5臺(tái)轉(zhuǎn)孔樁機(jī)啟動(dòng)，總體投資148億元的上海中心大廈正式開工建設(shè)，在應(yīng)對(duì)世界金融危機(jī)時(shí)將力爭(zhēng)擺脫困境，帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及恢復(fù)信心。上海中心將與金茂大廈、環(huán)球金融中心形成“品”字形。這幢摩天大樓在2014年建成后，其632米的總高度將超越金茂大廈和上海環(huán)球金融中心，有望成為中國(guó)第一高樓。

素材觀察

承擔(dān)施工的上海建工集團(tuán)技術(shù)人員表示，施工采用的樁孔灌注樁，施工時(shí)噪音低。上海中心大廈建成后將與金茂大廈、上海環(huán)球金融中心形成“三足鼎立”之勢(shì)。而這三幢摩天大樓，相互之間只隔一條馬路，稍遠(yuǎn)一些，還有其他超高層建筑，近距離的施工是否對(duì)周邊高樓產(chǎn)生影響？上海中心大廈建設(shè)發(fā)展有限公司董事長(zhǎng)孔慶偉表示，在大樓設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)周邊環(huán)境的影響已做了充分的考慮，地面沉降處在安全范圍內(nèi)，樁基施工時(shí)，對(duì)邊上兩幢大樓的影響將能很好地進(jìn)行控制。三幢超高層大樓都會(huì)很結(jié)實(shí)。如果說(shuō)金茂大廈和環(huán)球金融中心線條比較剛性，旋轉(zhuǎn)上升的上海中心則是外形圓潤(rùn)，比較柔性。旋轉(zhuǎn)的外立面能有效減少大樓結(jié)構(gòu)的風(fēng)力負(fù)荷，減緩三幢大樓之間的風(fēng)洞效應(yīng)。

上海中心580米以上的頂部還設(shè)置了雨水收集系統(tǒng)，同時(shí)利用頂部風(fēng)大的特點(diǎn)，安裝54臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，每年為大廈提供54萬(wàn)千瓦時(shí)的綠色電力。

上海中心確定五大功能

——國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的24小時(shí)甲級(jí)辦公

——超五星級(jí)酒店和配套設(shè)施

——主題精品商業(yè)

——觀光和文化休閑娛樂(lè)

——特色會(huì)議設(shè)施

原創(chuàng)試題

1. （1）假設(shè)，大樓已建成，一個(gè)中學(xué)物理課外興趣小組想要估測(cè)上海中心大樓的高度。他們選擇了一個(gè)無(wú)風(fēng)的星期天，帶了實(shí)驗(yàn)器材：米尺、金屬小球、斜槽（重垂線）等來(lái)到大樓頂部平臺(tái)，發(fā)現(xiàn)不好測(cè)量，請(qǐng)從可行性方面考慮，幫他們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案。并根據(jù)你的實(shí)驗(yàn)方案，推導(dǎo)出大樓高度的估測(cè)值的表達(dá)式。

（2） 供人們上下的升降機(jī)內(nèi)，掛一彈簧秤，靜止時(shí)讀數(shù)為10 N，升降機(jī)從一樓開始上升。乘客發(fā)現(xiàn)20 s內(nèi)彈簧秤的讀數(shù)一直為10.2 N，接下來(lái)彈簧秤有2 min讀數(shù)保持10 N不變，最后20 s內(nèi)彈簧秤的讀數(shù)保持為9.8 N不變，而乘客到達(dá)了218層的辦公室，求這位乘客的辦公室離一樓多高？（g=10 m/s²）

（3）設(shè)這座大樓共有200層樓，從頂樓上掉下一個(gè)小球，若小球下落50層樓的距離共用時(shí)5.6 s，則大樓大約高多少？（設(shè)每層樓一樣高）

2. 某課外小組的同學(xué)為測(cè)定上海中心大樓里的電梯啟動(dòng)時(shí)的加速度，當(dāng)電梯靜止時(shí)，在一固定的支架上用一根細(xì)線栓一個(gè)金屬小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），在豎直平面內(nèi)做小角度的擺動(dòng)，如圖1所示。測(cè)得擺長(zhǎng)為L(zhǎng)，其完成n次全振動(dòng)用的時(shí)間為t1；當(dāng)電梯啟動(dòng)時(shí)，在電梯里用同一裝置測(cè)得其完成n次全振動(dòng)用的時(shí)間為t2。那么電梯啟動(dòng)時(shí)的加速度為多大？（當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間）

3. 有一個(gè)人在上海中心大樓的離地高500 m的房間里隨手以很小的速度水平拋出一個(gè)啤酒瓶蓋。設(shè)該瓶蓋的質(zhì)量為10 g，其在下落過(guò)程中，阻力恒為重力的0.5倍，其落地后與地面的作用面積為0.000 1 m²，經(jīng)過(guò)時(shí)間t=0.01 s后彈起，彈起高度達(dá)到20 m（反彈過(guò)程忽略阻力）。而人的頭蓋骨能承受的壓強(qiáng)為3000 N/m²，試估算此啤酒瓶蓋對(duì)在地面行走的人有無(wú)生命的威脅，以此說(shuō)明高空墜物的危害性，告誡住在高層樓房的人不要隨意亂扔?xùn)|西。

4. 上海中心大樓高630 m，一個(gè)跳傘運(yùn)動(dòng)員從樓頂跳下，當(dāng)其自由下落一段時(shí)間后，打開降落傘而開始勻減速下降，當(dāng)著地時(shí)速度剛好為為0。已知運(yùn)動(dòng)員和裝備的總質(zhì)量為80 kg，自由下落時(shí)不計(jì)阻力，打開降落傘后阻力為重力的1.2倍。求運(yùn)動(dòng)員在自由下落多大的距離后打開的降落傘？（g=10 m/s²）

5. 在上海中心大樓的加速上升的電梯里，有一個(gè)人手持一個(gè)質(zhì)量為3 kg的鉛球，隨電梯一起以1 m/s²的加速度加速上升，則鉛球?qū)κ值膲毫镕1；當(dāng)電梯以g的加速度加速下降時(shí)，鉛球?qū)κ值膲毫镕2，則F1，F(xiàn)2分別為多大（）

A. 33 N， 60 NB. 30 N， 60 N

C. 33 N， 0 N D. 0 N， 0 N

6. 在上海中心大樓的加速上升的電梯里，有一斜面固定在電梯的水平地板上，在斜面上放一個(gè)小木塊，小木塊靜止在斜面上。當(dāng)電梯加速上升時(shí)，斜面對(duì)小木塊的支持力和摩擦力（ ）

A. 支持力變大，摩擦力不變

B. 支持力變大，摩擦力變大

C. 支持力變小，摩擦力變大

D. 支持力變小，摩擦力變小