Question

被誉为“天下第一爆”的长江三峡三期围堰的爆破工程，于2006年6月6日16时完成，爆破的准备工作之一，是往坝体和围堰之间灌水，以减小爆破时冲击波对坝体的冲击和避免爆破后江水对坝体的突然加压．灌水后的高度达到139m．比上游水位还高出4m，（ρ_水=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg，水位指坝底到水面的距离）．求：
（1）灌水后，水对坝底的压强是多少？（不计大气压强）
（2）引爆之前，设在水下深度为38m的一个药室中，有一个体积为6×10^-3m²的炸药包，求它受到浮力的大小是多少？
（3）爆破完成平静下来之后，坝前的水与上游的水连成一片，坝底受到的水的压强与爆破之前相比是增加还是减少？

Answer

（1）知道灌水后的水的深度，利用液体压强公式求水对坝底的压强；
（2）炸药包浸没在水中，知道其体积，也就知道排开水的体积，利用阿基米德原理求受到水的浮力；
（3）通过比较爆破前后水深大小变化，利用液体压强公式得出坝底受到的水的压强的大小变化．
【解析】
（1）灌水后的水深h=139m，
水对坝底的压强：
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×139m=1.39×106Pa；
（2）炸药包浸没在水中，v排=v=6×10-3m3，
它受到水的浮力：
F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×6×10-3m3×10N/kg=60N；
（3）爆破前，坝体和围堰之间比上游水位高出4m，爆破后水向上游流动，平静之后，水位下降、水深h变小，由p=ρgh可知，坝底受到的压强比爆破之前减少．
答：（1）灌水后，水对坝底的压强是1.39×106Pa；
（2）炸药包受到浮力的大小是60N；
（3）坝底受到的水的压强与爆破之前相比是增加了．