Question

【題目】我國三峽工程是舉世矚目的跨世紀(jì)工程．三峽水電站的水庫大壩高185m，大壩上、下游的水位差最高可達(dá)113m，巨大的落差有利于生產(chǎn)可觀的電力，但也帶來了航運(yùn)方面的問題．解決這個(gè)問題的途徑就是修建船閘（如圖所示）．

（1）工程師將攔河大壩設(shè)計(jì)成下寬上窄的形狀，主要是： ；水力發(fā)電站要想發(fā)出更多的電來，就要儲(chǔ)存更多的水，將水位提升的更高，也就是盡量使水的 更大（選填“動(dòng)能”、“重力勢能”或“彈性勢能”）．

（2）如圖丙中，在深為10m的水下，面積為1.5m2的閥門B受到水的壓力至少為多大？

Answer 1

【答案】（1）液體密度相同時(shí)，液體壓強(qiáng)隨深度增加而增大；重力勢能；

（2）面積為1.5m2的閥門B受到水的壓力至少為1.47×105N

【解析】

試題分析：（1）液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)；液體的壓強(qiáng)隨深度增加而增大；

重力勢能大小的影響因素：質(zhì)量和高度，質(zhì)量越大，高度越高，重力勢能越大；物體下落時(shí)重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，重力勢能減小，動(dòng)能增大；

（2）已知深為10m的水下，利用液體壓強(qiáng)公式p=ρgh得到閥門B受到水的壓強(qiáng)；又知道受力面積，利用F=ps求出閥門B受到水的壓力．

解：（1）因?yàn)樗�的壓�?qiáng)隨深度增加而增大，所以攔河大壩之所以修成“上窄下寬”的形狀，可以承受更大的壓強(qiáng)．

攔河壩為了提高上游水位，質(zhì)量一定，高度越高，水的重力勢能越大，水下落時(shí)轉(zhuǎn)化為的動(dòng)能越大，帶動(dòng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為的電能越多．

（2）閥門B所處的深度：h=10m，

閥門B受到水的壓強(qiáng)：

p=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×10m=9.8×104Pa，

由p=，可得，

閥門B受到水的壓力：

F=pS=9.8×104Pa×1.5m2=1.47×105N．

故答案為：（1）液體密度相同時(shí)，液體壓強(qiáng)隨深度增加而增大；重力勢能；

（2）面積為1.5m2的閥門B受到水的壓力至少為1.47×105N．