题目内容
【题目】汶川地震造成河道堵塞形成了许多堰塞湖,对周边居民的生命财产构成了严重威胁.唐家山堰塞湖的水位天天上涨,是一处极高危险等级的堰塞湖,通过武警水电官兵的艰苦奋战,堰塞湖坝顶开挖的导流渠从6月7日开始泄洪,目前,唐家山堰塞湖排险已取得决定性胜利.(以下计算中g取10N/kg)
(1)泄洪前,堰塞湖的水位每天上涨1.2m,则每天水对坝体增加的压强是多少Pa?
(2)在抢修导流渠的过程中,军用直升机吊运了多台挖土机等重型机械到坝顶.若直升机以2m/s的速度沿竖直方向匀速地将一台10吨重的挖土机起吊500m高,直升机对挖土机做功多少?起吊功率为多大?
(3)“堰塞湖内的水赿深,其危险性就赿大”,请你利用所学知识加以解释.
【答案】
(1)解:水对坝体每天增加的压强
△p=ρ水g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2m=1.2×104Pa
(2)解:直升机对挖土机所做的功
W=Gh=mgh=10×103kg×10N/kg×500m=5×107J,
起吊时间:
t=
=
=250s,
起吊功率:
P=
=
=2×105W
(3)解:堰塞湖内的水越深,因为水产生的压强随深度的增加而增大,水对坝体产生的压强越大,坝越易垮塌.
【解析】(1)知道堰塞湖每天上涨水位值(水深的增大值),和水的密度,利用液体压强公式求每天水对坝体增加的压强;(2)知道挖土机重和提升的高度,利用功的公式W=Gh求直升机对挖土机做的功;知道起吊高度和提升的速度,利用速度公式求起吊时间;再利用功率公式求起吊功率;(3)根据液体压强的特点(液体内部的压强随深度的增加而增大)分析解答.
【考点精析】利用液体的压强的计算和功的计算对题目进行判断即可得到答案,需要熟知液体内部压强的公式:p=ρgh ρ指密度,单位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,单位:m,压强单位(Pa) 注意:h 指液体的深度,即某点到液面的距离;功的计算公式:W = F S;F 表示力,单位:牛( N ) . S 表示距离,单位:米(m)W表示功, 功的单位就是牛· 米 . 叫作焦耳.即:1 J = 1N·m.