试题

题目:
(2009·枣庄)汶川地震造成河道堵塞形成了许多堰塞湖,对周边居民的生命财产构成了严重威胁.唐家山堰塞湖的水位天天上涨,是一处极高危险等级的堰塞湖.通过武警官兵的艰苦奋战,堰塞湖坝顶开挖的导流渠从2008年6月7日开始泄洪.(计算中g取10N/kg)
(1)泄洪前,如果堰塞湖的水位每天上涨0.8m,则每天水对坝体增加的压强是多少?
(2)在抢修导流渠的过程中,直升机吊运了多台挖土机到坝顶.若直升机以2m/s的速度沿竖直方向匀速地将一台质量是10t的挖土机起吊400m高,直升机对挖土机做功多少?起吊功率为多大?
(3)“堰塞湖内的水越深,其危险性就越大”,请你利用所学知识加以解释.
答案
解:(1)水对坝体每天增加的压强P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.8m=8×103Pa;
答:每天水对坝体增加的压强是8×103Pa;
(2)直升机对挖土机所做的功W=W=mgh=10×103kg×10N/kg×400m=4×107J;
起吊功率P=FV=GV=mgV=10×103kg×10N/kg×2m/s=2×105W;
答:直升机对挖土机做功4×107J;功率为2×105W;
(3)根据公式P=ρgh可知堰塞湖内的水越深,水对坝体的压强越大,坝越易垮塌.
解:(1)水对坝体每天增加的压强P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.8m=8×103Pa;
答:每天水对坝体增加的压强是8×103Pa;
(2)直升机对挖土机所做的功W=W=mgh=10×103kg×10N/kg×400m=4×107J;
起吊功率P=FV=GV=mgV=10×103kg×10N/kg×2m/s=2×105W;
答:直升机对挖土机做功4×107J;功率为2×105W;
(3)根据公式P=ρgh可知堰塞湖内的水越深,水对坝体的压强越大,坝越易垮塌.
考点梳理
液体的压强的计算;物理量的单位及单位换算;功的计算;功率的计算.
(1)已知水每天上涨的速度,根据公式P=ρgh=可求每天水对坝体增加的压强;
(2)已知起重机的质量和吊起的高度,根据公式W=Gh可求直升机对挖土机做的功;已知起重机上升的速度,根据公式P=FV可求直升机对挖土机做功的功率;
(3)根据公式P=ρgh可知水的深度与压强的大小关系.
本题考查液体压强、做功、功率等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,解题过程中要注意单位的换算.
计算题;应用题;简答题;压轴题.
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