Question

如圖，2006年5月20日，舉世矚目的“長(zhǎng)江三峽水利樞紐工程”，經(jīng)過(guò)建設(shè)者們12年的艱苦奮戰(zhàn)，攔河大壩的混凝土澆筑工程終于勝利封頂．其主要技術(shù)參數(shù)如下所示．

大壩高 度（m）	大壩長(zhǎng) 度（m）	大壩底 寬（m）	大壩頂 寬（m）	最高蓄 水位（m）	總庫(kù)容 量（m3）
185	2335	115	40	175	4×1010

根據(jù)以上信息，回答下列各題：
（1）攔河大壩的形狀是“上寬下窄”還是“上窄下寬”？在泄洪過(guò)程中，洪水高速噴出，這些水的動(dòng)能是由水的什么能轉(zhuǎn)化而來(lái)的？
（2）整個(gè)三峽庫(kù)區(qū)的最大蓄水量是多少千克？
（3）在2008年達(dá)到最高蓄水位后，壩底每平方米受到水的壓力是多少牛頓？（不考慮大氣壓強(qiáng)）

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)液體壓強(qiáng)隨深度增加而增大的特點(diǎn)來(lái)解釋攔河大壩的形狀；在泄洪時(shí)，洪水的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；
（2）知道總庫(kù)容量，利用密度的變形公式可求最大蓄水量；
（3）根據(jù)最高蓄水位，利用公式p=ρgh可求水對(duì)壩底的壓強(qiáng)，再根據(jù)壓強(qiáng)求每平方米受到的壓力．
解答：解：（1）因?yàn)橐后w壓強(qiáng)隨深度增加而增大，攔河大壩的底部會(huì)受到水的更大的壓強(qiáng)和壓力，所以應(yīng)將其修成上窄下寬的形狀．
在泄洪過(guò)程中，水位很高，洪水高速噴出，這些水的動(dòng)能是由水的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化來(lái)的；
（2）由ρ=得，
m=ρV=1.0×10³kg/m³×4×10¹⁰m³=4×10¹³kg．
（3）達(dá)到最高蓄水位后，壩底受到水的壓強(qiáng)：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×175m=1.715×10⁶Pa．
壩底每平方米受到水的壓力：
F=pS=1.715×10⁶Pa×1m²=1.715×10⁶N．
答：（1）攔河大壩的形狀是“上窄下寬”；水的動(dòng)能是由水的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化而來(lái)的；
（2）整個(gè)三峽庫(kù)區(qū)的最大蓄水量是4×10¹³kg；
（3）達(dá)到最高蓄水位后，壩底每平方米受到水的壓力是1.715×10⁶N．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了壓力壓強(qiáng)公式的運(yùn)用、液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)、重力勢(shì)能與動(dòng)能的轉(zhuǎn)化、密度公式的運(yùn)用等，能從表格中找出有用的信息，是本題的關(guān)鍵之一．