问题补充:
近几年,每逢春季,我国北方和西北的部分地区,风沙肆虐.面对扬沙和沙尘暴天气,物理小组的同学们在老师的指导下,查阅相关资料,访问有关专家,对与这种恶劣天气相关的水资源和森林生态问题进行了探究.请你回答根据他们的结题报告提出的下列间题:
(1)长江的长度位居世界第三,它的主要源头是青海高原昆仑山南麓的沱沱河,从那里经5000m落差注人东海.它的水利资源的储藏量(指每秒将一定量的江水注入大海所做的功)是1.0125×108?kW,试据此估算长江的平均流量(指每秒注入大海里水的质量)及在一天里它所提供的水利资源的能量.
(2)北方的沙尘暴天气和长江流域的洪水泛滥,根本的原因都在于植被的减少.长江流域的森林覆盖率已由历史最高的85%,下降到1998年的不足9%,从而使长江的年输沙量达到1.5x109t,以致河床每升高约1.1m.若长江流域土壤的平均密度为2.2×103kg/m3,地表土层平均厚度为15cm,由此估算每年长江流域相当于有多大面积上的土壤完全流失?
答案:
解:(1)设t时间内注入大海的长江水质量为M,则水利资源储藏量P(单位时间河水注入大海所做的功)为:P==,
则可得长江平均流量(单位时间注入大海的江水质量):==.则长江平均流量≈2.03?x?106kg/s
长江一天提供的水利资源能量:E=Pt0=1.125×1011W×24×3600s=9.72×1015J.
答:长江一天提供的水利资源能量为9.72×1015J.
(2)长江流域每年输沙量m=1.5×109t=1.5×1012kg,
m=ρV=ρSh,
则流失土地面积:S===4.545×109m2=4.545×103km2.
答:每年长江流域相当于有4.545×103km2面积上的土壤完全流失.
解析分析:(1)设t时间内注入大海的长江水质量为M,根据水利资源储藏量P(单位时间河水注入大海所做的功)为:P==,则可得长江平均流量=.代入有关数据,长江平均流量(指每秒注入大海里水的质量),然后即可求出长江一天提供的水利资源能量.
(2)根据长江流域每年输沙量,利用m=ρV=ρSh,代入有关数据可计算出流失土地面积.
点评:本题是一道关于密度的计算题,要求学生熟练掌握密度的计算公式,还要求熟练掌握质量,面积等单位之间的换算,这些到位之间的换算,看似很简单,但是稍微一疏忽,就会导致整个题出错,因此解答此题时一定要仔细,本题是一道难题.
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