Question

7．三峽大壩的船閘由閘室和上下游閘門以及上下游閥門組成．三峽船閘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），每個閘室水位變化超過20m．三峽船閘的閘門非常高大，足有3m厚．首級人字閘門高近 40m，寬近20m．下圖描述了一艘輪船由上游通過船閘駛往下游的過程示意圖．

（1）三峽船閘是根據(jù)連通器原理建造的．
（2）船只從上游經(jīng)過船閘到達下游，重力勢能減少（選填“增加”或“減少”）．
（3）一艘重為100t的船，行駛在閘室中所受浮力為1×10⁶N；在閘室中緩慢上升20m，此過程中浮力不變（填“增大”、“減小”或“不變”），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，水對壩底的壓強為1.13×10⁶Pa．

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）影響重力勢能的因素是物體的質量和物體的高度；
（3）物體漂浮，浮力等于重力，然后利用W=Fs計算浮力對船做功；
（4）知道水的深度，利用液體壓強公式p=ρgh求水對壩底的壓強．

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）船只從上游經(jīng)過船閘到達下游，質量不變，高度減小，所以，重力勢能減少．
（3）船在閘室中漂浮，則F_浮=G=mg=100×10³kg×10N/kg=1×10⁶N，
船在閘室中緩慢上升過程中，始終漂浮，受到的浮力等于船重，大小不變；
浮力對船做功：W=F_浮s=1×10⁶N×20m=2×10⁷J；
（4）壩底所受水的壓強：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×113m=1.13×10⁶Pa．
故答案為：（1）連通器；（2）減少；（3）1×10⁶；不變；2×10⁷；（4）1.13×10⁶．

點評 此題考查連通器原理、勢能大小的影響因素、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．