Question

12．阅读下面材料，解答问题三峡船闸
我国的三峡工程是举世瞩目的世纪工程，三峡大坝上，下游的水位差最高达113m，巨大的落差有利于生产可观的电力，为了解水位落差大带来的航运问题而修建了船闸，船闸由闸室和上下流闸门以及上、下游阀门组成．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）一艘体积是300m³，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标准大气压的11倍（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）物体漂浮，浮力等于重力，然后利用W=Fs计算浮力对船做功；
（3）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）打开底部的阀门时，船闸与上游（或下游）上端开口，且底部连通，是一个连通器，水静止时水面相平，再打开闸门，船顺利通过，船闸是利用连通器原理工作的．
（2）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；
（3）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）2×10⁷；（3）11．

点评 此题考查连通器原理、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．