Question

龙滩水电站位于红水河上游的河池市天峨县境内。该水电站堪称世界级工程，建成后正常蓄水位400m，最大坝高216.5m，装机容量630万千瓦。
（1）如图是大坝的截面图，大坝被建成“上窄下宽”的形状，主要是考虑到水对坝体侧面有________，并且随深度的增加而_________。

（2）若坝内水的密度为1.0×10³kg/m³，求水深120m处大坝受到的压强。
（3）某兴趣小组积极响应今年世界环境日的中国主题：“减少污染——行动起来”的号召，进行了一次“龙滩库区洪水期水质调查”的实践活动。通过活动，发现龙滩电站水库对改善水质具有重要的作用。在实际测量中，他们将一根质量为100g的圆柱棒（下端密度较大）放入从大坝附近取来的水样中，该棒恰好竖直漂浮，测得棒浸入水样中的长度为总长的3/4。然后将该棒放入从距大坝150km处的上游库区取来的水样中，棒仍竖直漂浮，测得棒浸入该水样中的长度为总长的5/8。求该棒在坝区附近的水样中所受的浮力和距大坝150km处水样的密度。（大坝附近的水样密度约为1.0×10³kg/m³）

Answer 1

解：（1）压强，增大
（2）120m水深处的压强：P＝ρ_水gh＝1.0×10³kg/m³×10N/kg×120m＝1.2×10⁶Pa 　
（3）把棒放入大坝附近水样中，处于漂浮状态：F_浮1＝G_棒，且排开水样的体积为：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
      把棒放入上游水样中也处于漂浮状态，故有：F_浮2＝G_棒＝F_浮1
      此时排开水样的体积为：V_排2＝5/8V_排
      则有：ρ₂g×5/8V_排＝ρ₁g×3/4V_排
      ρ₂＝8/5×3/4×1.0×10³kg/m³＝1.2×10³kg/m³