当前位置: 初中物理 / 计算题
  • 1. (2023·沈阳中考)  小明发现小区、商场等地下停车场入口处的地面要比临街路面高一些。经过调查了解,这是为了避免雨天路上的积水流进地下停车场而采取的措施,当积水过高时还要用沙袋将停车场入口地面垫高,小明与学习小组的同学拟设计一个自动装置、解决积水进入地下停车场的问题,制定了如下项目研究内容:

    【项目名称】浮体式拦水坝

    【项目特点】隐藏式、自动化、节能

    【项目要求】

    要求一:积水即将没过上行缓坡时,蓄水池蓄水。当蓄水达到一定高度,拦水坝升起。

    要求二:积水水位降低,拦水坝自动下降。当水位降至路面时,拦水坝下降至底部。

    【项目设计】

      

    1. (1) 结构及原理:如图1甲,参照船闸的结构和原理,地下蓄水池相当于闸室。积水的路面相当于河流的上游,通过进水口下方管道连接起来构成 。如图1乙,当蓄水池中水面逐渐上升至H位置时,拦水坝刚要浮起,在这个过程中拦水坝受到的浮力 (填“变大”、“不变”或“变小”)。如图丙,随着水面继续升高,拦水坝慢慢升起至顶端,此时坝体与蓄水池左侧壁接触紧密,避免蓄水池中的水进入地下停车场。
    2. (2) 方案评估:同学们经过充分讨论后发现这个设计方案不能满足“项目要求”中的 (填“要求一”或“要求二”),需要进一步改进。
    3. (3) 设计改进:①如图2,参照原设计结构,增加一个排水管道,排水口与路面相平。要保证积水不能从排水管道流进蓄水池,但蓄水池中的水可以从排水管道排出。这就需要利用单向阀门来控制水流方向,单向阀门只能向一个方向开启,其结构和作用如图3所示。要满足全部项目要求,应在图2虚线框所在的位置安装图3中的 (填“A阀门”或“B阀门”)。

      ②通过调节拦水坝的配重,可改变排水水位的高度,以应对各种积水情况。

    4. (4) 功能升级:拦水坝升起时车辆不能通行,应在入口处设计一个报警电路。

      ①如图4,虚线位置为拦水坝恰好浮起时蓄水池水面高度H处,金属块A、B、C分别安装在蓄水池侧壁的不同高度上,随着水位的升高,都能与雨水接触较好(雨水可以导电)。其中a、b、c是连接金属块的接线柱、d、e是电磁继电器上的接线柱。

      ②要求:拦水坝不升起时,绿灯亮;拦水坝升起时,红灯亮同时电铃响,起到警示作用。请你根据上述要求选择合适的接线柱,用笔画线代替导线,将电路连接完整。

      【项目小结】同学们的设计已完成项目要求,更多功能可进一步开发。

微信扫码预览、分享更方便