Question

2．某大型水库水深20m，拦河坝高30m．现水面上有一艘游轮，发生故障，距水面下2m处的船底有一面积为20cm²坏洞，为避免发生危险，应紧急施救．请问：
（1）此拦河坝底所承受的水的压强是多少Pa？
（2）在紧急施救中，需要多少N的力才可以将坏洞堵上？

Answer 1

分析 （1）知道拦河坝内水的深度，根据p=ρgh求出拦河坝底所承受水的压强；
（2）知道游轮洞口的深度和面积，根据p=ρgh求出洞口处水产生的压强，根据F=pS求出堵塞物受到水压力即为需要将坏洞堵上的最小力．

解答 解：（1）此拦河坝底所承受水的压强：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×20m=1.96×10⁵Pa；
（2）水对洞口处产生的压强：
p′=ρgh′=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×2m=1.96×10⁴Pa，
由p=$\frac{F}{S}$可得，将坏洞堵上的最小力：
F=p′S=1.96×10⁴Pa×20×10^-4m²=39.2N．
答：（1）此拦河坝底所承受的水的压强是1.96×10⁵Pa；
（2）在紧急施救中，需要39.2N的力才可以将坏洞堵上．

点评 本题考查了固体压强公式和液体压强公式的应用，计算过程要注意单位的换算．