Question

【題目】長沙市某區準備興建一棟高為100m的高層建筑，請你用所學的知識來解決建筑施工中的幾個問題（g=10N／kg）該建筑物的部分墻體是空氣磚砌成的，

(1)請你從物理學的角度說明使用空心磚有哪些主工優點_____？（限舉1～2例）

(2)完成此建筑物需要澆筑鋼筋混凝土2.8×104m3（鋼筋混凝土密度為ρ＝2.5×103kg/m3），還需要其他材料5×107kg，求此建筑物的總質量_____及其對地面的壓力_____。

(3)若要從地面向房頂提供自來水，加壓設備至少需要給水施加多大的壓 強_____？

Answer 1

【答案】 使用空心磚可減小墻體對地面的壓力，從而減小對壓強的壓強；空心磚內空氣不善于傳聲、傳熱，可以加強墻體的隔音、保溫效果 1.2×108kg 1.2×109N 1×106Pa

【解析】（1）空心磚與實心磚相比使用好處：①在磚的體積相同的情況下，空心磚比實心磚使用的材料少，質量小；②當磚的表面與地面接觸時，用空心磚比用實心磚對地面的壓強小；（2）∵ρ＝mV，∴鋼筋混凝土的質量：m1＝ρV＝2.5103kg/m32.8104m3＝7107kg，建筑物的總質量：m＝m1m2＝7107kg5107kg＝1.2108kg，對地面的壓力：F＝G＝mg＝1.2108kg10N/kg＝1.2109N；（3）由題意知加壓設備至少給水施加的壓強p至少等于100m高水柱產生的壓強；p至少＝ρ水gh＝1.0103kg/m310N/kg×100m＝1106Pa。