4 . 请阅读《大坝的力学原理》回答问题。

大坝的力学原理

大坝是所有水电站的基本结构，通过修筑大坝既能抬高水位增加可利用的水资源，又能提供安装发电机组的必要空间。如图所示，三峡水电站拥有目前全世界最大的混凝土大坝，其全长约3335m，坝顶高程185m，最大蓄水深度175m。水电站的大坝普遍需要承受极大的水压，因此大坝的结构形状至关重要，常见的大坝有重力坝、拱坝和填筑坝。重力坝，主要依靠大坝自重维持稳定的坝体。重力坝使用的材料通常为混凝土和石料，坝体的巨大自重保证坝体的任意层面存在足够的摩擦力，以抵抗巨大的水压。重力坝的横截面通常设计成三角形或者梯形，实际的坝体上游面并不是一个直斜面，而是一个折坡面，如图所示，坝体上游的上端设计成近似竖直面，主要是为了便于施工、布置进水口等。坝体上游的下端设计成斜坡坝面，主要是想利用图中阴影部分的水体对斜坡巨大的斜向下的压力来增强坝体的稳定，从而巧妙地节省了部分混凝土。当坝体基部摩擦不足时，还可以通过减小上游斜坡坡度的方式来增强坝体的稳定。三峡大坝是重力坝。拱坝，是凸向上游的拱形挡水坝。这种坝无须上窄下宽，因此又将这种坝叫做薄拱坝，相比重力坝，这种坝最多可节省85％的混凝土，承力对象变成河谷两岸的基岩，如图所示。与重力坝相比，在水的压力作用下坝体的稳定不需要依靠自重来维持，主要是利用拱端基岩的反作用力来支承，因此设计这种坝对两岸基岩有一定的要求。填筑坝，是将土石料（泥土和石块）压实在一起构成的大坝。大坝在自重和水的压力作用下保持稳定，因此填筑坝的坡度较缓，便于利用巨大的水压。
（1）如果三峡大坝的蓄水达到最大蓄水深度，此时水底部对坝体的压强约为___________Pa（水的密度ρ_水=1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）；
（2）如果重力坝的坝体基部摩擦不足，那么图中的θ角应该适当___________（选填“增大”或“减小”）；
（3）在填筑坝顶部宽度相同时，下列坝体的横截面形状设计最稳固的是___________；

（4）为什么三峡大坝没有采用拱坝结构？请你结合文章写出一个可能的原因。___________

5 . 请阅读《“372”潜艇掉深，上演3分钟生死时速》并答题。

“372”潜艇掉深，上演3分钟生死时速

2014年12月，我海军组织的一次实战化战备远航训练，南海舰队“37″新型常规潜艇正悄无声息地潜航。
突然，潜艇深度计指针突然向下大幅跳动，艇体急速下沉！
“不好，潜艇掉深了!”
掉深的原因是因为某段特殊的海域，上层海水密度大、下层海水密度小，这样的海域被称为海中断崖，潜艇在海水下航行时，如突遭海中断崖，会立即减少浮力，难以控制的急剧掉向海底，造成失事。
生死关头，指挥员王红理立即下达增速、补充均衡、吹除压载水舱等一系列指令，全艇官兵舍生忘死奋力排险。
“打开应急高压气阀门，向水柜供气”。
糟糕，“主机舱管路破损进水！”
祸不单行!此时主机舱一根管道突然破裂，大量海水瞬间喷入舱室。
“损管警报!”“向所有水柜供气!”生死关头，指挥员当机立断，果断下令。
伴随着刺耳的损管警报声，全艇上下闻令而动，扑向各个控制阀门……
不到10秒钟，应急供气阀门全部打开，所有水柜开始供气；一分钟内，上百个阀门关闭，数十种电气设备关停；两分钟后，全艇各舱室封舱完毕!官兵们以令人难以置信的速度与死神赛跑。
该做的都已做完，而这时，掉深速度虽有减缓，但澘艇掉深没有立即停止，还要继续下降。大约3分钟后，在“372”潜艇即将下沉到极限工作深度时，掉深终于停止。潜艇在悬停10余秒后，深度计指针缓慢回升，艇体终于开始上浮！
阅读以上材料，并回答下列问题:
（1）潜艇掉深时，潜艇上、下表面的压力差会______；（选填“变大”或“变小”）
（2）“打开应急高压气阀门，向水柜供气!”目的是排出水柜中的水，使潜水艇自身的重力______；（选填“增加”或“减少”）
（3）向所有水柜供气后，潜艇掉深有所减缓，但不会立即停止，这是因为潜艇具有______。

6 . 阅读短文，回答问题。
“聪明座”桶装水饮水机走进千家万户，为人们提供清洁方便的饮水。使用时，桶装水口向下扣在饮水机上，打开出水阀，水就能稳定且源源不断地流出来了。
饮水机控制出水的一个重要部件就是“聪明座”。如图所示，水桶倒扣在“聪明座”上，“聪明座”的下面是一个蓄水箱，打开出水阀时，水从“聪明座”的出水口流入蓄水箱，再从出水阀流出，同时空气从“聪明座”的进气口进入水桶。关闭出水阀后，当水淹没“聪明座”的进气口时，水就不再流出，从而保证蓄水箱中的水位保持在“聪明座”进气口的位置，这样出水阀的出水速度也就能保持不变。
（1）“聪明座”做成锥形，可使水桶与“聪明座”的接触面积增大，使水桶对“聪明座”的压强______（选填“变小”、“变大”或“不变”）；
（2）当蓄水箱中的水面刚好淹没“聪明座”的进气口时，在______的作用下，水桶中的水不会继续流入蓄水箱中；
（3）使用一段时间后，桶内水位高度降低，此时“聪明座”出水口处水的压强与原来相比______（选填“变小”、“变大”或“不变”）。
（4）如图所示，若水桶底部A处破损有裂口，桶内的水将______。

   

10 . 阅读短文

挺进深海

2020年11月10日，我国全海深载人潜水器“奋斗者”号（如图所示）在马里亚纳海沟深度10909m处成功坐底，刷新中国载人深潜的纪录，并在水下停留6小时。马里亚纳海沟是世界上最深的海沟，海沟底部环境复杂，有着巨大水压，海水盐度高腐蚀性强，同时完全黑暗、温度低，可谓是地球上环境最恶劣的区域之一、对舱体外壳材料有严格苛刻的要求。由于不同海域、不同深度的海水密度不同，“奋斗者”号在海水中受到的浮力是变化的。
   
“奋斗者”号的外壳坚固，其在下潜过程中体积保持不变，浮力的变化要靠舱体外挂“压载铁”来平衡。所谓“压载铁”，就是给“奋斗者”号增加总重的铁块。根据在不同海域测得的海水温度、盐度和深度等参数精确地计算下潜时所需要的“压载铁”质量。“奋斗者”号装配所需的压载铁下潜，当下潜至预定深度时，克服自身晃动、海底洋流等内外干扰，通过适时抛掉一定数量的压载铁，并利用相关技术实现悬停。完成潜水工作后，还需要根据实时水文数据抛卸压载铁，以减小“奋斗者”号的总重从而开始上浮。
“奋斗者”号的成功反映了我国当代科技工作者持续奋斗、勇攀高峰的精神风貌，每一位为中国探索星辰大海、保卫国泰民安、创造繁荣富强的工作者，都是这个时代最美的“奋斗者”！
   
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）已知“奋斗者”号质量为24t，重力是___________N。当海水压强为5×10⁶Pa时，舱体表面300cm²面积受到的海水压力是___________N（海水的密度近似取1×10³kg/m³，取。g=10N/kg）；
（2）如果在一次测试中测得的马里亚纳海沟某海域海水密度和深度h的关系如图所示，请分析说明“奋斗者”号这样的深潜器在此海域加速下潜过程中，随着下潜深度的增加，所受的浮力如何变化？答：___________；
（3）根据文章内容，你认为“奋斗者”号的外部材料具有哪些特点？___________（回答一个方面即可）