Question

工人在某小河上修建了100m高的拦河大坝。现在每分钟有100m³的水从高处落下冲击水轮机，水轮机到上游水面的落差为90m，水轮机与大坝水库内侧底部约在同一水平面上。则：（g=10N/kg）
（1）大坝的水库内侧底部受到水的压强是多少？工程师把拦河坝设计成下宽上窄的形状，有多方面的原因，请你说出一个原因。
（2）水从高处落下时，重力每分钟做多少功？
（3）若水的机械能有80%转化为电能，水电站的发电功率是多少？
（4）若输电电压为100KV，求输电电流是多少？

Answer 1

（1） p=ρgh=1.010³kg/m³10N/kg90m=910⁵Pa                 （1分）
原因：液体内部压强随深度增加而增大（1分），在水坝下部相同面积受到的压力比上部大。 (其它原因：在不影响大坝安全的前提下节省材料；增大重力力矩，使大坝更稳固等)
（2）每分钟下落水的重力：G＝mg=ρVg=1×10³kg/m³×100m³×10N/kg=10⁶N  （1分）
每分钟重力做的功：W=Gh=10⁶N×90m=9×10⁷J                      （1分）
（3）每分钟得到的电能：W_有＝Wη=9×10⁷J×80%=7.2×10⁷J               （1分）
水电站的发电功率：            （1分）
（4）输电电流：                           （1分）
计算题评分说明：解答所有的计算题必须先写公式，再代数据，公式正确，计算结果不正确的扣1分，不连续扣分；没有写公式只有计算的不给分

解析