21。（9。00分）在研究性學習活動中，小玲所在的科研小組對南水北調中線工程進行了調查與研究

（1）南水北調中線工程從我省南陽丹江口水庫引水，穿過黃河，直通北京。兩地海岸高度差約100m，經過工程師的精心設計，實現了渠水全程自流。渠水流動的動能是由_____ 能轉化而來的。渠水在貫穿黃河時，工程師設計了圖甲所示的穿黃鏈洞、整個穿黃隧洞相當於一個__________。

解答

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由題目資訊“有高度差”可以看出，是重力勢能轉化為動能。

由圖可以看出，相當於“連通器”

。

（2）穿黃隧洞由兩條並排的，直徑和長度都相同的圓形隧洞組成，單個隧洞叢南岸進水口到北岸出水口的長度為4260m。小玲自制了一個能懸浮於水中的“浮子”，能隨渠水以相同速度流動。將浮子放人南岸進水口處， 經23min40s的時間到達北岸出水口。則穿黃隧洞中水的平均流速為多少？

解答

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（3）查資料知，水的壓強隨深度變化的關係圖象如圖乙所示，在深度為h=30m的穿黃隧洞底部，水在面積為1平方釐米的面上產生的壓力大小相當於多少千克物體的重力？（g取10N/kg，不考慮水面大氣壓的影響）。

解答分析：

液體對底部的壓力計算分兩步，

30N壓力相當於質量為m的物體的重力：

（4）如果每條穿黃隧洞的直徑約為8m，求兩條穿黃隧洞的總輸水能力約為每秒多少立方米？（π取3）

解答分析

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根據題意穿黃隧道相當於圓柱體，每秒水流三米，也就是流過的水如下圖所示圓柱體體積。每秒總流量等於兩個圓柱體體積。

圓柱體底面半徑為4m，每秒流過三米。單跟管子每秒流過的水量為V：