Question

17．三峡大坝的正常蓄水位为175米，当蓄水位下降时，坝底受到水的压强减小（选填“增大”、“不变”或“减小”）．轮船在通过三峡大坝时，需经过五级船闸才能完成“跳大坝”的壮举，船闸利用了连通器原理．若轮船的排水量为20万吨，轮船自重为5万吨，最多能装载货物的质量为1.5×10⁵吨．

Answer 1

分析 （1）液体压强随深度的增加而增大，随深度的减小而减小，利用公式p=ρgh分析水对坝底的压强大小变化．
（2）上端开口、下端相连通的容器叫连通器；船闸是连通器特点的应用．
（3）根据一艘轮船的排水量可求出排开水的重力，根据阿基米德原理可求出船满载时受到的浮力，再利用物体的漂浮条件，船受到的浮力等于船自重加上货物重，从而可以计算出货物的重力，再利用公式m=$\frac{G}{g}$计算货物的质量．

解答 解：（1）水的密度一定，当蓄水位下降时，h变小，根据p=ρgh可知，坝底受到水的压强减小；
（2）据船闸的结构特点可知，其在工作时，上端开口，下部连同，即符合连通器的定义，所以船闸是利用连通器的原理工作的．
（3）m_排=2×10⁵t=2×10⁸kg，
轮船排开水的重力为：G_排=m_排g=2×10⁸kg×10N/kg=2×10⁹N，
轮船受到的浮力为：F_浮=G_排=2×10⁹N，
而轮船漂浮在水面上，G_船=5×10⁷kg×10N/kg=5×10⁸N，
所以，货物的重力为：G_货=F_浮-G_船=2×10⁹N-5×10⁸N=1.5×10⁹N，
则最大载货量为：m_货=$\frac{{G}_{货}}{g}$=$\frac{1.5×1{0}^{9}N}{10N/kg}$=1.5×10⁸kg=1.5×10⁵t．
故答案为：减小；连通器；1.5×10⁵．

点评 此题考查了连通器的应用、液体压强的特点、阿基米德原理和物体的漂浮条件的应用，是一道综合性较强的题目，明确排水量的含义（排开水的质量）是本题的关键．