Question

被譽(yù)為“天下第一爆”的長(zhǎng)江三峽三期圍堰的爆破工程，于2006年6月6日16時(shí)完成，爆破的準(zhǔn)備工作之一，是往壩體和圍堰之間灌水，以減小爆破時(shí)沖擊波對(duì)壩體的沖擊和避免爆破后江水對(duì)壩體的突然加壓．灌水后的高度達(dá)到139m．比上游水位還高出4m，（ρ_水=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg，水位指壩底到水面的距離）．求：
（1）灌水后，水對(duì)壩底的壓強(qiáng)是多少？（不計(jì)大氣壓強(qiáng)）
（2）引爆之前，設(shè)在水下深度為38m的一個(gè)藥室中，有一個(gè)體積為6×10^-3m²的炸藥包，求它受到浮力的大小是多少？
（3）爆破完成平靜下來(lái)之后，壩前的水與上游的水連成一片，壩底受到的水的壓強(qiáng)與爆破之前相比是增加還是減少？

Answer 1

解：（1）灌水后的水深h=139m，
水對(duì)壩底的壓強(qiáng)：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×139m=1.39×10⁶Pa；
（2）炸藥包浸沒(méi)在水中，v_排=v=6×10^-3m³，
它受到水的浮力：
F_浮=ρ_水V_排g=1.0×10³kg/m³×6×10^-3m³×10N/kg=60N；
（3）爆破前，壩體和圍堰之間比上游水位高出4m，爆破后水向上游流動(dòng)，平靜之后，水位下降、水深h變小，由p=ρgh可知，壩底受到的壓強(qiáng)比爆破之前減少．
答：（1）灌水后，水對(duì)壩底的壓強(qiáng)是1.39×10⁶Pa；
（2）炸藥包受到浮力的大小是60N；
（3）壩底受到的水的壓強(qiáng)與爆破之前相比是增加了．
分析：（1）知道灌水后的水的深度，利用液體壓強(qiáng)公式求水對(duì)壩底的壓強(qiáng)；
（2）炸藥包浸沒(méi)在水中，知道其體積，也就知道排開(kāi)水的體積，利用阿基米德原理求受到水的浮力；
（3）通過(guò)比較爆破前后水深大小變化，利用液體壓強(qiáng)公式得出壩底受到的水的壓強(qiáng)的大小變化．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)液體壓強(qiáng)公式、阿基米德原理的掌握和運(yùn)用，處理好有關(guān)深度的幾個(gè)問(wèn)題（第一問(wèn)找出水深h的大小、第二問(wèn)浸沒(méi)水中受到的浮力與深度無(wú)關(guān)、第三問(wèn)中確定水深h的變化）是本題的關(guān)鍵．