《2025年综合应用创新题典中点八年级物理下册教科版》

1. 1293年，郭守敬在通惠河上建造了船闸。如图所示是通惠河梯航式闸坝示意图，下列与船闸工作原理不同的是（ ）
　　　　　
　
　
A. U形“反水弯”
B. 喂水器
C. 地漏存水杯
D. 液压机

答案： D

2. [2024·成都期末]如图所示，A、B两容器中装有同种液体，液面高度相同。K是连接A、B容器的阀门。下列说法中正确的是（ ）
A. 阀门K打开前，a点的液体压强小于b点的液体压强
B. 阀门K打开前，阀门c点左右受到的液体压强不相等
C. 阀门K打开后，A、B容器中的液体静止不动
D. 阀门K打开后，液体由容器B向容器A中流动
　

答案： C

3. 如图所示是轮船通过某段船闸的示意图，此时上游阀门A打开，下游阀门B关闭。下列说法正确的是（ ）
A. 闸室和上游水道构成连通器，水对阀门A两侧的压强相等
B. 闸室和上游水道构成连通器，水对阀门A右侧的压强较大
C. 闸室和下游水道构成连通器，水对阀门B右侧的压强较大
D. 闸室和下游水道构成连通器，水对阀门B两侧的压强相等

答案： A

4. (古代科技[2024·晋中期中]灵渠作为世界上最早的有闸运河，船闸对于河流的通畅功不可没。降水的季节河道具有一定落差，低水位易导致航船爬升困难，人们开始在灵渠上修建具有船闸功能的设施——陡门，如图所示。通过陡门的开启与封闭，调节水位，保证船只不受水位落差影响而顺利通行。陡门利用了________原理，当陡门开启后上、下游的水位会________。
　　　 　　

答案： 连通器;相平

5. [2024·焦作期末]船闸是劳动人民智慧的结晶，如图所示，当上游船只驶往下游时，先打开________，水从________流入________，待闸室水面和上游水面相平时，再打开上游闸门C，船驶入闸室，关闭________________，打开阀门B，水从________流入________，待闸室水面和________水面相平时，再打开下游闸门D，船驶向下游。

答案： 阀门A;上游;闸室;阀门A和上游闸门C;闸室;下游;下游

6. 阿迪同学暑假参观三峡工程，他对船闸很感兴趣，于是查阅了相关资料：
三峡船闸全线总长6 442 m，其中船闸主体结构段全长1 621 m，是世界上最大的船闸。船只在船闸中要经过5个闸室使船体逐次升高(或降低)(如图所示)。每个闸室水位变化超过20 m，因而三峡船闸的闸门非常高大，其首级人字闸门每扇门高约40 m，宽约20 m，厚3 m，闸门是用密度约为5×10³ kg/m³的材料制成的。(g取10 N/kg)
　
(1)如图(d)表示船只通过船闸的情况。①、②、③、④表示四幅图的序号。请仔细搜集图中给你的信息，做出以下判断：这四幅图表示船只从下游驶往上游，则按时间的先后排列的顺序是________(填序号)。

(2)若把首级人字闸门竖放在水平地面上，求出每扇闸门的重力和竖放时对地面的压强。
(3)某一天有轮船通过首级闸室时，闸室内水面低于闸门顶端3 m，闸门上离闸门底部2 m处有一个钉尾面积为5 cm²的铁钉，求闸室内水对铁钉的压力的大小。(ρ水 = 1×10³ kg/m³)
(4)多级船闸虽然比单级船闸结构更复杂，但使用更安全，请分析多级船闸比单级船闸更安全的原因。

答案： 【解】
(1)④②③①
(2)每扇闸门的体积V = 40 m×20 m×3 m = 2 400 m³，每扇闸门的质量m = ρV = 5×10³ kg/m³×2 400 m³ = 1.2×10⁷ kg，每扇闸门的重力G = mg = 1.2×10⁷ kg×10 N/kg = 1.2×10⁸ N，每扇闸门竖放时对地面的压力F = G = 1.2×10⁸ N，受力面积S = 20 m×3 m = 60 m²，每扇闸门竖放时对地面的压强p = $\frac{F}{S}$ = $\frac{1.2×10^{8} N}{60 m^{2}}$ = 2×10⁶ Pa。
(3)铁钉处的水深h = 40 m - 3 m - 2 m = 35 m，铁钉所受的压强p₍钉₎ = ρ₍水₎gh = 1×10³ kg/m³×10 N/kg×35 m = 3.5×10⁵ Pa，闸室内水对铁钉的压力的大小F₍钉₎ = p₍钉₎S₍钉₎ = 3.5×10⁵ Pa×5×10⁻⁴ m² = 175 N。
(4)单级船闸两边水位落差太大，根据p = ρgh可知，会造成液体压强差太大，容易损坏船闸，而多级船闸两边水位落差小，产生的压强小，不易损坏船闸。