
【解析】
第(1)问
,理由略.
第(2)问
这一问只有角度关系,不便直接与抛物线建立联系,不过问题形式是抛物线和圆二选一,可以先假设为圆,再考察圆中的角度关系,来进行验证或排除.

假设轮廓线是圆,则应有等弧对等角,
即,
,,
故假设不成立,
轮廓线为抛物线.
接下来建系求解析式,题中已有垂直平分关系,建系的思路是现成的.
以为轴,为轴建立直角坐标系,

则抛物线顶点,
,,
设,代入点坐标得:
,
解得,.
第(3)问
在轴上,点的坐标已知,给出条件与的长度有关,不妨直接以的长为未知参数,这样即可表达出点的纵坐标,再利用解析式得到的横坐标,也就是的长度,从而利用线段长度关系建立方程.

设,则,
由题意,,,
,
整理得:,
(舍)或,
离水面的距离为米.
第(4)问
尝试平移,可以注意到,当平移得到的直线与抛物线有且只有一个交点时,即与抛物线相切时,这个交点(切点)就是抛物线上到距离最小的点,因而与抛物线之间的距离也就是与平行线之间的距离.
设出的平行线的解析式,联立与抛物线的解析式得到一个一元二次方程,由只有一个交点知,解出平行线,则本题得解.

易知,
作直线交轴于,且与抛物线相切,
设,联立与抛物线解析式得:
,
整理得:,
由题意,,
解得:,
,
与的距离为,
即光线与拱桥之间的距离为米.