【题目】港珠澳大桥由“水上桥面”和“海底隧道”两部分组成,工程完成后,从香港到珠海三个多小时的车程缩短到半个多小时。(海水密度ρ=1.03×103kg/m3g=10N/kg)

(1)海底隧道长5.7km,设计时速为100km/h,求汽车通过隧道所用的时间(汽车长度忽略不计)。

(2)海底隧道是我国首条超大型深埋沉管隧道,实际安装水深45m,求在海底作业的工人承受的海水压强。

(3)海底隧道由33节水泥沉管在海底对接而成,每节沉管长180m,宽38m,高11.4m,约8×104t(按8×104t计算),如图所示,求每节沉管受到的重力。

(4)将如此巨大的沉管直接放入船中运输十分困难,请利用学过的浮力知识,给海水中运输沉管提出一个建议。


参考答案:

【答案】(1)0.057h(2)4.635×105Pa(3)8×108N

(4)将沉管放入水中用船拖行;将沉管两端暂时密封,放入水中,用船拖行;在水泥沉管上捆绑一些空心密闭的金属箱,用船拖行。开放性试题,答案有多种,酌情给分,合理答案给满分。

【解析】

试题分析:(1)汽车通过隧道所用的时间:

(2)工人承受的海水压强:p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×45m=4.635×105Pa;

(3)每节沉管受到的重力:=8×108N

(4)将沉管放入水中用船拖行;将沉管两端暂时密封,放入水中,用船拖行;在水泥沉管上捆绑一些空心密闭的金属箱,用船拖行。通过增大排开液体的体积来增大浮力。

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