题目内容
如图,2006年5月20日,举世瞩目的“长江三峡水利枢纽工程”,经过建设者们12年的艰苦奋战,拦河大坝的混凝土浇筑工程终于胜利封顶.其主要技术参数如下所示.| 大坝高 度(m) | 大坝长 度(m) | 大坝底 宽(m) | 大坝顶 宽(m) | 最高蓄 水位(m) | 总库容 量(m3) |
| 185 | 2335 | 115 | 40 | 175 | 4×1010 |
(1)拦河大坝的形状是“上宽下窄”还是“上窄下宽”?在泄洪过程中,洪水高速喷出,这些水的动能是由水的什么能转化而来的?
(2)整个三峡库区的最大蓄水量是多少千克?
(3)在2008年达到最高蓄水位后,坝底每平方米受到水的压力是多少牛顿?(不考虑大气压强)
【答案】分析:(1)根据液体压强随深度增加而增大的特点来解释拦河大坝的形状;在泄洪时,洪水的重力势能转化为动能;
(2)知道总库容量,利用密度的变形公式可求最大蓄水量;
(3)根据最高蓄水位,利用公式p=ρgh可求水对坝底的压强,再根据压强求每平方米受到的压力.
解答:解:(1)因为液体压强随深度增加而增大,拦河大坝的底部会受到水的更大的压强和压力,所以应将其修成上窄下宽的形状.
在泄洪过程中,水位很高,洪水高速喷出,这些水的动能是由水的重力势能转化来的;
(2)由ρ=
得,
m=ρV=1.0×103kg/m3×4×1010m3=4×1013kg.
(3)达到最高蓄水位后,坝底受到水的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×175m=1.715×106Pa.
坝底每平方米受到水的压力:
F=pS=1.715×106Pa×1m2=1.715×106N.
答:(1)拦河大坝的形状是“上窄下宽”;水的动能是由水的重力势能转化而来的;
(2)整个三峡库区的最大蓄水量是4×1013kg;
(3)达到最高蓄水位后,坝底每平方米受到水的压力是1.715×106N.
点评:本题考查了压力压强公式的运用、液体压强的特点、重力势能与动能的转化、密度公式的运用等,能从表格中找出有用的信息,是本题的关键之一.
(2)知道总库容量,利用密度的变形公式可求最大蓄水量;
(3)根据最高蓄水位,利用公式p=ρgh可求水对坝底的压强,再根据压强求每平方米受到的压力.
解答:解:(1)因为液体压强随深度增加而增大,拦河大坝的底部会受到水的更大的压强和压力,所以应将其修成上窄下宽的形状.
在泄洪过程中,水位很高,洪水高速喷出,这些水的动能是由水的重力势能转化来的;
(2)由ρ=
m=ρV=1.0×103kg/m3×4×1010m3=4×1013kg.
(3)达到最高蓄水位后,坝底受到水的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×175m=1.715×106Pa.
坝底每平方米受到水的压力:
F=pS=1.715×106Pa×1m2=1.715×106N.
答:(1)拦河大坝的形状是“上窄下宽”;水的动能是由水的重力势能转化而来的;
(2)整个三峡库区的最大蓄水量是4×1013kg;
(3)达到最高蓄水位后,坝底每平方米受到水的压力是1.715×106N.
点评:本题考查了压力压强公式的运用、液体压强的特点、重力势能与动能的转化、密度公式的运用等,能从表格中找出有用的信息,是本题的关键之一.
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