Question

12．閱讀下面材料，解答問題三峽船閘
我國的三峽工程是舉世矚目的世紀工程，三峽大壩上，下游的水位差最高達113m，巨大的落差有利于生產(chǎn)可觀的電力，為了解水位落差大帶來的航運問題而修建了船閘，船閘由閘室和上下流閘門以及上、下游閥門組成．三峽船閘總長1621m，是世界上最大的船閘，船只在船閘中要經(jīng)過5個閘室使船依次升高（或降低），每個閘室水位閘變化超過20m，因此三峽船的閘門非常高大，首級人字閘門高近40m，寬近20m，如果平放在地面上，有兩個籃球場大，倘若門外的水壓在閘門上，設想有10萬人每人用1000N的力來頂著門，也擋不住水的壓力，可見水對閘門的壓力之大，為此，三峽船閘的閘門足足有3m厚，無愧是“天下第一門”．
請回答下列問題：
（1）三峽船閘是根據(jù)連通器原理建造的．
（2）一艘體積是300m³，總重為100t的船，在閘室中緩慢上升20m，此過程中浮力對船做功為2×10⁷J（g取10N/kg）
（4）若三峽大壩內(nèi)蓄水深度為113m，請你估測一下，此時水對壩底產(chǎn)生的壓強約為標準大氣壓的11倍（結(jié)果取整數(shù)）

Answer 1

分析 （1）上端開口底部連通的容器是連通器，連通器中裝有同種液體靜止時，液面是相平的．
（2）物體漂浮，浮力等于重力，然后利用W=Fs計算浮力對船做功；
（3）知道水的深度，利用液體壓強公式p=ρgh求水對壩底的壓強．進一步換算成大氣壓；

解答 解：
（1）打開底部的閥門時，船閘與上游（或下游）上端開口，且底部連通，是一個連通器，水靜止時水面相平，再打開閘門，船順利通過，船閘是利用連通器原理工作的．
（2）船閘室中漂浮，則F_浮=G=mg=100×10³kg×10N/kg=1×10⁶N，
浮力對船做功：W=F_浮s=1×10⁶N×20m=2×10⁷J；
（3）壩底所受水的壓強：
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，相當于11個大氣壓；
故答案為：（1）連通器；（2）2×10⁷；（3）11．

點評 此題考查連通器原理、物體漂浮條件、功和液體壓強的計算，是一道綜合性題目，難度不大，掌握基礎知識即可正確解題．