Question

2．阅读下列短文
三峡船闸
我国的三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程，三峡大坝上下游的水位差最高可达113m．巨大的落差有利于生产可观的电力．但也带来了航运方面的问题：下游的船只驶往上游，怎样把这些船只举高一百多米？上游的船只驶往下流，又怎样让船只徐徐降落一百多米？解决这个问题的途径就是修建船闸．
船闸由闸室和上下流闸门以及上、下游阀门组成．如图描述了一艘轮船由上游通过船闸驶往下流的过程示意图．

三峡船闸总长1621m，是世界上最大的船闸，船只在船闸中要经过5个闸室使船依次升高（或降低），每个闸室水位闸变化超过20m，因此三峡船的闸门非常高大，首级人字闸门高近40m，宽近20m，如果平放在地面上，有两个篮球场大，倘若门外的水压在闸门上，设想有10万人每人用1000N的力来顶着门，也挡不住水的压力，可见水对闸门的压力之大，为此，三峡船闸的闸门足足有3m厚，无愧是“天下第一门”．
请回答下列问题：
（1）三峡船闸是根据连通器原理建造的．
（2）船只从上游经过船闸到达下游，重力势能减小（选填“增加”或“减小”）．
（3）一艘总重为100t的船，在闸室中缓慢上升20m，此过程中浮力对船做功为2×10⁷J（g取10N/kg）
（4）若三峡大坝内蓄水深度为113m，请你估测一下，此时水对坝底产生的压强约为多少个标准大气压？11（结果取整数）

Answer 1

分析 （1）上端开口底部连通的容器是连通器，连通器中装有同种液体静止时，液面是相平的．
（2）影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度；
（3）物体漂浮，浮力等于重力，然后利用W=Fs计算浮力对船做功；
（4）知道水的深度，利用液体压强公式p=ρgh求水对坝底的压强．进一步换算成大气压；

解答 解：（1）打开阀门时，船闸的上端开口，底部连通是一个连通器，水静止时水面相平，船顺利通过，船闸是利用连通器原理工作的．
（2）船只从上游经过船闸到达下游，质量不变，高度减小，所以，重力势能减小．
（3）船闸室中漂浮，则F_浮=G=mg=100×10³kg×10N/kg=1×10⁶N，
浮力对船做功：W=F_浮s=1×10⁶N×20m=2×10⁷J；
（4）坝底所受水的压强：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×113m=1.13×10⁶Pa．
n=$\frac{1.13×1{0}^{6}Pa}{1.013×1{0}^{5}Pa}$≈11，相当于11个大气压；
故答案为：（1）连通器；（2）减少；（3）2×10⁷；（4）11．

点评 此题考查连通器原理、势能大小的影响因素、物体漂浮条件、功和液体压强的计算，是一道综合性题目，难度不大，掌握基础知识即可正确解题．