题目内容
【题目】我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程.三峡水电站的水库大坝高185m,大坝上、下游的水位差最高可达113m,巨大的落差有利于生产可观的电力,但也带来了航运方面的问题.解决这个问题的途径就是修建船闸(如图所示).
(1)工程师将拦河大坝设计成下宽上窄的形状,主要是: ;水力发电站要想发出更多的电来,就要储存更多的水,将水位提升的更高,也就是尽量使水的 更大(选填“动能”、“重力势能”或“弹性势能”).
(2)如图丙中,在深为10m的水下,面积为1.5m2的阀门B受到水的压力至少为多大?
【答案】(1)液体密度相同时,液体压强随深度增加而增大;重力势能;
(2)面积为1.5m2的阀门B受到水的压力至少为1.47×105N
【解析】
试题分析:(1)液体内部向各个方向都有压强;液体的压强随深度增加而增大;
重力势能大小的影响因素:质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大;物体下落时重力势能转化为动能,重力势能减小,动能增大;
(2)已知深为10m的水下,利用液体压强公式p=ρgh得到阀门B受到水的压强;又知道受力面积,利用F=ps求出阀门B受到水的压力.
解:(1)因为水的压强随深度增加而增大,所以拦河大坝之所以修成“上窄下宽”的形状,可以承受更大的压强.
拦河坝为了提高上游水位,质量一定,高度越高,水的重力势能越大,水下落时转化为的动能越大,带动水轮机转动,机械能转化为的电能越多.
(2)阀门B所处的深度:h=10m,
阀门B受到水的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×10m=9.8×104Pa,
由p=,可得,
阀门B受到水的压力:
F=pS=9.8×104Pa×1.5m2=1.47×105N.
故答案为:(1)液体密度相同时,液体压强随深度增加而增大;重力势能;
(2)面积为1.5m2的阀门B受到水的压力至少为1.47×105N.
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