Question

6．港珠澳大橋由“水上橋面”和“海底隧道”兩部分組成，工程完成后，從香港到珠海三個多小時的車程縮短到半個多小時．（海水密度ρ=1.03×10³kg/m³，g=10N/kg）
（1）海底隧道長5.7km，設(shè)計時速為100km/h，求汽車通過隧道所用的時間（汽車長度忽略不計）．
（2）海底隧道是我國首條超大型深埋沉管隧道，實際安裝水深45m，求在海底作業(yè)的工人承受的海水壓強．
（3）海底隧道由33節(jié)水泥沉管在海底對接而成，每節(jié)沉管長180m，寬38m，高11.4m，約8×10⁴t（按8×10⁴t計算），如圖所示，求每節(jié)沉管受到的重力．
（4）將如此巨大的沉管直接放入船中運輸十分困難，請利用學(xué)過的浮力知識，給海水中運輸沉管提出一個建議．

Answer 1

分析 （1）知道車的速度和路程，利用速度的計算公式分析即可判斷；
（2）據(jù)液體內(nèi)部壓強的計算公式：p=ρgh計算即可；
（3）據(jù)G=mg計算即可得出答案；
（4）開放性試題，答案有多種，如將沉管放入水中用船拖行；將沉管兩端暫時密封，放入水中，用船拖行；在水泥沉管上捆綁一些空心密閉的金屬箱，用船拖行等．

解答 解：（1）汽車通過隧道所用的時間：
v=$\frac{S}{t}$可知：
t=$\frac{S}{v}$=$\frac{5.7km}{100km/h}$=0.057h；
（2）工人承受的海水壓強：
p=ρgh=1030kg/m³×10N/kg×45m=4.635×10⁵Pa；
（3）每節(jié)沉管受到的重力：
G=mg=8×10⁴×1000kg×10N/kg=8×10⁸N；
（4）將如此巨大的沉管直接放入船中運輸十分困難，可以將沉管放入水中用船拖行．
故答案為：（1）海底隧道長5.7km，設(shè)計時速為100km/h，求汽車通過隧道所用的時間為0.057h．
（2）海底隧道是我國首條超大型深埋沉管隧道，實際安裝水深45m時在海底作業(yè)的工人承受的海水壓強4.635×10⁵Pa．
（3）每節(jié)沉管受到的重力是8×10⁸N．
（4）將如此巨大的沉管直接放入船中運輸十分困難，可以將沉管放入水中用船拖行；

點評 此題考查了速度公式的應(yīng)用、液體壓強的計算、重力的計算等知識點，是一道綜合題，但難度不大．