Question

【題目】【2016山東菏澤卷】港珠澳大橋由“水上橋面”和“海底隧道”兩部分組成，工程完成后，從香港到珠海三個(gè)多小時(shí)的車程縮短到半個(gè)多小時(shí)。（海水密度ρ＝1．03×103kg/m3，g＝10N/kg）

（1）海底隧道長(zhǎng)5．7km，設(shè)計(jì)時(shí)速為100km/h，求汽車通過(guò)隧道所用的時(shí)間（汽車長(zhǎng)度忽略不計(jì)）。

（2）海底隧道是我國(guó)首條超大型深埋沉管隧道，實(shí)際安裝水深45m，求在海底作業(yè)的工人承受的海水壓強(qiáng)。

（3）海底隧道由33節(jié)水泥沉管在海底對(duì)接而成，每節(jié)沉管長(zhǎng)180m，寬38m，高11．4m，約8×104t（按8×104t計(jì)算），如圖所示，求每節(jié)沉管受到的重力。

（4）將如此巨大的沉管直接放入船中運(yùn)輸十分困難，請(qǐng)利用學(xué)過(guò)的浮力知識(shí)，給海水中運(yùn)輸沉管提出一個(gè)建議。

Answer 1

【答案】（1）0．057h（2）4．635×105Pa（3）8×108N（4）將沉管放入水中用船拖行；將沉管兩端暫時(shí)密封，放入水中，用船拖行；在水泥沉管上捆綁一些空心密閉的金屬箱，用船拖行。開(kāi)放性試題，答案有多種，酌情給分，合理答案給滿分。

【解析】（1）汽車通過(guò)隧道所用的時(shí)間：

（2）工人承受的海水壓強(qiáng)：p=ρgh=1．03×103kg/m3×10N/kg×45m=4．635×105Pa；

（3）每節(jié)沉管受到的重力：=8×108N

（4）將沉管放入水中用船拖行；將沉管兩端暫時(shí)密封，放入水中，用船拖行；在水泥沉管上捆綁一些空心密閉的金屬箱，用船拖行。通過(guò)增大排開(kāi)液體的體積來(lái)增大浮力。