汶川地震造成河道堵塞形成了許多堰塞湖,對周邊居民的生命財產(chǎn)構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。唐家山堰塞湖的水位天天上漲,是一處極高危險等級的堰塞湖,通過武警水電官兵的艱苦奮戰(zhàn),堰塞湖壩頂開挖的導(dǎo)流渠從6月7日開始泄洪,目前,唐家山堰塞湖排險已取得決定性勝利。(以下計(jì)算中g(shù)取10N /kg)
(1)泄洪前,堰塞湖的水位每天上漲1.2m,則每天水對壩體增加的壓強(qiáng)是多少Pa?
(2)在搶修導(dǎo)流渠的過程中,軍用直升機(jī)吊運(yùn)了多臺挖土機(jī)等重型機(jī)械到壩頂。若直升機(jī)以2m/s的速度沿豎直方向勻速地將一臺10噸重的挖土機(jī)起吊500m高,直升機(jī)對挖土機(jī)做功多少?起吊功率為多大?
(3)“堰塞湖內(nèi)的水赿深,其危險性就赿大”,請你利用所學(xué)知識加以解釋。
(1)水對壩體每天增加的壓強(qiáng)
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2m=1.2×104Pa (2分)
(2)直升機(jī)對挖土機(jī)所做的功
W=W重=Gh=mgh=10×103kg×10N/kg×500m=5×107J (1分)
起吊功率
P=W/t=W/(h/v)=5×107J/(500m/2m/s)=2×105W (1分)
或 P=Fv=Gv=mgh=10×103kg×10N/kg×2m/s=2×105W (1分)
(3)堰塞湖內(nèi)的水赿深,水對壩體的壓強(qiáng)赿大,壩赿易垮塌。或水赿深,水的勢能赿大,一但潰壩轉(zhuǎn)化的動能就赿大,對下游的破壞就赿大。其它答案合理即可得分。 (1分)
解析
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