Question

龍灘水電站位于紅水河上游的河池市天峨縣境內(nèi)。該水電站堪稱(chēng)世界級(jí)工程，建成后正常蓄水位400m，最大壩高216.5m，裝機(jī)容量630萬(wàn)千瓦。
（1）如圖是大壩的截面圖，大壩被建成“上窄下寬”的形狀，主要是考慮到水對(duì)壩體側(cè)面有________，并且隨深度的增加而_________。

（2）若壩內(nèi)水的密度為1.0×10³kg/m³，求水深120m處大壩受到的壓強(qiáng)。
（3）某興趣小組積極響應(yīng)今年世界環(huán)境日的中國(guó)主題：“減少污染——行動(dòng)起來(lái)”的號(hào)召，進(jìn)行了一次“龍灘庫(kù)區(qū)洪水期水質(zhì)調(diào)查”的實(shí)踐活動(dòng)。通過(guò)活動(dòng)，發(fā)現(xiàn)龍灘電站水庫(kù)對(duì)改善水質(zhì)具有重要的作用。在實(shí)際測(cè)量中，他們將一根質(zhì)量為100g的圓柱棒（下端密度較大）放入從大壩附近取來(lái)的水樣中，該棒恰好豎直漂浮，測(cè)得棒浸入水樣中的長(zhǎng)度為總長(zhǎng)的3/4。然后將該棒放入從距大壩150km處的上游庫(kù)區(qū)取來(lái)的水樣中，棒仍豎直漂浮，測(cè)得棒浸入該水樣中的長(zhǎng)度為總長(zhǎng)的5/8。求該棒在壩區(qū)附近的水樣中所受的浮力和距大壩150km處水樣的密度。（大壩附近的水樣密度約為1.0×10³kg/m³）

Answer 1

解：（1）壓強(qiáng)，增大
（2）120m水深處的壓強(qiáng)：P＝ρ_水gh＝1.0×10³kg/m³×10N/kg×120m＝1.2×10⁶Pa 　
（3）把棒放入大壩附近水樣中，處于漂浮狀態(tài)：F_浮1＝G_棒，且排開(kāi)水樣的體積為：V_排1＝3/4V_排
      棒受到的浮力：F_浮1＝G_棒＝mg＝100×10^-3 kg×10N/kg＝1N
      把棒放入上游水樣中也處于漂浮狀態(tài)，故有：F_浮2＝G_棒＝F_浮1
      此時(shí)排開(kāi)水樣的體積為：V_排2＝5/8V_排
      則有：ρ₂g×5/8V_排＝ρ₁g×3/4V_排
      ρ₂＝8/5×3/4×1.0×10³kg/m³＝1.2×10³kg/m³