Question

19．我國(guó)三峽工程是舉世矚目的跨世紀(jì)工程．三峽水電站的水庫(kù)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(lái)了航運(yùn)方面的問(wèn)題．解決這個(gè)問(wèn)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：液體密度相同時(shí)，液體壓強(qiáng)隨深度增加而增大；水力發(fā)電站要想發(fā)出更多的電來(lái)，就要儲(chǔ)存更多的水，將水位提升的更高，也就是盡量使水的重力勢(shì)能更大（選填“動(dòng)能”、“重力勢(shì)能”或“彈性勢(shì)能”）．
（2）如圖丙中，在深為10m的水下，面積為1.5m²的閥門(mén)B受到水的壓力至少為多大？

Answer 1

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(shì)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(shì)能越大；物體下落時(shí)重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，重力勢(shì)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(mén)B受到水的壓強(qiáng)；又知道受力面積，利用F=ps求出閥門(mén)B受到水的壓力．

解答 解：（1）因?yàn)樗膲簭?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(shì)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(mén)B所處的深度：h=10m，
閥門(mén)B受到水的壓強(qiáng)：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×10m=9.8×10⁴Pa，
由p=$\frac{F}{S}$，可得，
閥門(mén)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(shì)能；
（2）面積為1.5m²的閥門(mén)B受到水的壓力至少為1.47×10⁵N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)液體壓強(qiáng)特點(diǎn)、液體壓強(qiáng)公式、重力勢(shì)能的影響因素的掌握和運(yùn)用，知識(shí)點(diǎn)多、綜合性強(qiáng)，要求靈活運(yùn)用所學(xué)公式．