Question

如图，2006年5月20日，举世瞩目的“长江三峡水利枢纽工程”，经过建设者们12年的艰苦奋战，拦河大坝的混凝土浇筑工程终于胜利封顶．其主要技术参数如下所示．

大坝高 度（m）	大坝长 度（m）	大坝底 宽（m）	大坝顶 宽（m）	最高蓄 水位（m）	总库容 量（m^3）
185	2335	115	40	175	4×10^10

根据以上信息，回答下列各题：
（1）拦河大坝的形状是“上宽下窄”还是“上窄下宽”？在泄洪过程中，洪水高速喷出，这些水的动能是由水的什么能转化而来的？
（2）整个三峡库区的最大蓄水量是多少千克？
（3）在2008年达到最高蓄水位后，坝底每平方米受到水的压力是多少牛顿？（不考虑大气压强）

Answer

（1）根据液体压强随深度增加而增大的特点来解释拦河大坝的形状；在泄洪时，洪水的重力势能转化为动能；
（2）知道总库容量，利用密度的变形公式可求最大蓄水量；
（3）根据最高蓄水位，利用公式p=ρgh可求水对坝底的压强，再根据压强求每平方米受到的压力．
【解析】
（1）因为液体压强随深度增加而增大，拦河大坝的底部会受到水的更大的压强和压力，所以应将其修成上窄下宽的形状．
在泄洪过程中，水位很高，洪水高速喷出，这些水的动能是由水的重力势能转化来的；
（2）由ρ=得，
m=ρV=1.0×103kg/m3×4×1010m3=4×1013kg．
（3）达到最高蓄水位后，坝底受到水的压强：
p=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×175m=1.715×106Pa．
坝底每平方米受到水的压力：
F=pS=1.715×106Pa×1m2=1.715×106N．
答：（1）拦河大坝的形状是“上窄下宽”；水的动能是由水的重力势能转化而来的；
（2）整个三峡库区的最大蓄水量是4×1013kg；
（3）达到最高蓄水位后，坝底每平方米受到水的压力是1.715×106N．