Question

6．港珠澳大桥由“水上桥面”和“海底隧道”两部分组成，工程完成后，从香港到珠海三个多小时的车程缩短到半个多小时．（海水密度ρ=1.03×10³kg/m³，g=10N/kg）
（1）海底隧道长5.7km，设计时速为100km/h，求汽车通过隧道所用的时间（汽车长度忽略不计）．
（2）海底隧道是我国首条超大型深埋沉管隧道，实际安装水深45m，求在海底作业的工人承受的海水压强．
（3）海底隧道由33节水泥沉管在海底对接而成，每节沉管长180m，宽38m，高11.4m，约8×10⁴t（按8×10⁴t计算），如图所示，求每节沉管受到的重力．
（4）将如此巨大的沉管直接放入船中运输十分困难，请利用学过的浮力知识，给海水中运输沉管提出一个建议．

Answer 1

分析 （1）知道车的速度和路程，利用速度的计算公式分析即可判断；
（2）据液体内部压强的计算公式：p=ρgh计算即可；
（3）据G=mg计算即可得出答案；
（4）开放性试题，答案有多种，如将沉管放入水中用船拖行；将沉管两端暂时密封，放入水中，用船拖行；在水泥沉管上捆绑一些空心密闭的金属箱，用船拖行等．

解答 解：（1）汽车通过隧道所用的时间：
v=$\frac{S}{t}$可知：
t=$\frac{S}{v}$=$\frac{5.7km}{100km/h}$=0.057h；
（2）工人承受的海水压强：
p=ρgh=1030kg/m³×10N/kg×45m=4.635×10⁵Pa；
（3）每节沉管受到的重力：
G=mg=8×10⁴×1000kg×10N/kg=8×10⁸N；
（4）将如此巨大的沉管直接放入船中运输十分困难，可以将沉管放入水中用船拖行．
故答案为：（1）海底隧道长5.7km，设计时速为100km/h，求汽车通过隧道所用的时间为0.057h．
（2）海底隧道是我国首条超大型深埋沉管隧道，实际安装水深45m时在海底作业的工人承受的海水压强4.635×10⁵Pa．
（3）每节沉管受到的重力是8×10⁸N．
（4）将如此巨大的沉管直接放入船中运输十分困难，可以将沉管放入水中用船拖行；

点评 此题考查了速度公式的应用、液体压强的计算、重力的计算等知识点，是一道综合题，但难度不大．