Question

【題目】在研究性學(xué)校活動中，小玲所在的科研小組對南水北調(diào)中線工程進行了調(diào)查與研究。

（1）南水北調(diào)中線工程從我省南陽牡丹江口水庫引水，穿過黃河，直通北京。兩地海拔高度差約為100m，經(jīng)過工程師的精心設(shè)計，實現(xiàn)了渠水全程自流。渠水流動的動能是由__________ 能轉(zhuǎn)化而來的；渠水在貫穿黃河時，工程師設(shè)計了如圖所示的穿黃隧道，整個穿黃隧道相當(dāng)于一個__________。

（2）穿黃隧道由兩條并排的、直徑和長度都相同的圓形隧道組成，單個隧洞從南岸進水口到北岸出水口的長度為4260m，小玲自制了一個能懸浮于水中的“浮子”，能隨渠水以相同速度流動。將“浮子”放入南岸進水口處，經(jīng)23min40s的時間到達北岸出水口，則穿黃隧洞中水的平均流速為多少____？

（3）查資料得知，水的壓強隨深度變化的關(guān)系圖象如圖所示，在深度為h=30m的穿黃隧洞底部，水在面積為1cm2的面上產(chǎn)生的壓力大小相當(dāng)于多少千克物體的重力________？（g取10N/kg，不考慮水面大氣壓的影響）

（4）如果每條穿黃隧洞的直徑約為8m，求兩條穿黃隧洞的總輸水能力約為每秒多少立方米___？（π取3）

Answer 1

【答案】 重力勢 連通器 3m/s 3kg 288m３/s

【解析】（1）從動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化分析就能解決，從圖可以看出整個穿黃隧道相當(dāng)于一個連通器。

（2）根據(jù)速度公式來計算；

（3）根據(jù)公式算出深度為30m的穿黃隧洞底部的壓強，再根據(jù)算出壓力也就等于重力，再根據(jù)算出物體的質(zhì)量；

（4）利用求出每條穿黃隧洞的面積，再乘以水的平均流速就得出一條穿黃隧洞的輸水能力，再乘以2就是最后答案；

解答：（1）渠水流動的動能是由重力勢能轉(zhuǎn)化而來的；渠水在貫穿黃河時，工程師設(shè)計了如圖所示的穿黃隧道，整個穿黃隧道相當(dāng)于一個連通器。

（2）時間，穿黃隧洞中水的平均流速為；

（3）深度為30m的穿黃隧洞底部的壓強，壓力，物體的質(zhì)量；

（4）每條穿黃隧洞的面積，一條穿黃隧洞的輸水能力，則兩條穿黃隧洞的總輸水能力。

故答案為：(1). 重力勢 (2). 連通器 (3). 3m/s (4). 3kg (5). 288m3/s