Question

【题目】在研究性学校活动中，小玲所在的科研小组对南水北调中线工程进行了调查与研究。

（1）南水北调中线工程从我省南阳牡丹江口水库引水，穿过黄河，直通北京。两地海拔高度差约为100m，经过工程师的精心设计，实现了渠水全程自流。渠水流动的动能是由__________ 能转化而来的；渠水在贯穿黄河时，工程师设计了如图所示的穿黄隧道，整个穿黄隧道相当于一个__________。

（2）穿黄隧道由两条并排的、直径和长度都相同的圆形隧道组成，单个隧洞从南岸进水口到北岸出水口的长度为4260m，小玲自制了一个能悬浮于水中的“浮子”，能随渠水以相同速度流动。将“浮子”放入南岸进水口处，经23min40s的时间到达北岸出水口，则穿黄隧洞中水的平均流速为多少____？

（3）查资料得知，水的压强随深度变化的关系图象如图所示，在深度为h=30m的穿黄隧洞底部，水在面积为1cm2的面上产生的压力大小相当于多少千克物体的重力________？（g取10N/kg，不考虑水面大气压的影响）

（4）如果每条穿黄隧洞的直径约为8m，求两条穿黄隧洞的总输水能力约为每秒多少立方米___？（π取3）

Answer 1

【答案】 重力势 连通器 3m/s 3kg 288m３/s

【解析】（1）从动能和势能的相互转化分析就能解决，从图可以看出整个穿黄隧道相当于一个连通器。

（2）根据速度公式来计算；

（3）根据公式算出深度为30m的穿黄隧洞底部的压强，再根据算出压力也就等于重力，再根据算出物体的质量；

（4）利用求出每条穿黄隧洞的面积，再乘以水的平均流速就得出一条穿黄隧洞的输水能力，再乘以2就是最后答案；

解答：（1）渠水流动的动能是由重力势能转化而来的；渠水在贯穿黄河时，工程师设计了如图所示的穿黄隧道，整个穿黄隧道相当于一个连通器。

（2）时间，穿黄隧洞中水的平均流速为；

（3）深度为30m的穿黄隧洞底部的压强，压力，物体的质量；

（4）每条穿黄隧洞的面积，一条穿黄隧洞的输水能力，则两条穿黄隧洞的总输水能力。

故答案为：(1). 重力势 (2). 连通器 (3). 3m/s (4). 3kg (5). 288m3/s