钻井平台被称为流动的岛屿，我国自主设计、建造的第六代深水半潜式钻井平台“海洋石油981”号（如图1所示）于20...

问题详情：

钻井平台被称为流动的岛屿，我国自主设计、建造的第六代深水半潜式钻井平台“海洋石油981”号（如图1所示）于2012年5月9日在南海正式开钻，其最大作业水深3000m．（海水的密度取1.0×103kg/m3）

（1）在海面下3000m深处作业的工作设备承受的海水压强为多少？

（2）若平台及载物的总质量为60000t时，其排开海水的体积大约是多少立方米？

（3）为了方便工作，钻井平台安装有电梯，其运行速度为v=0.5m/s．某次电梯上升过程中，其承重与运行时间的关系如图2所示，则电梯对承重做了多少功？

【回答】

解：（1）在海面下3000m深处作业的工作设备承受的海水压强为：

p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×3000m=3×107Pa；

（2）平台及载物的总质量m=60000t=6×107kg；

平台及载物受到的重力G=mg=6×107kg×10N/kg=6×108N；

∵钻井平台是漂浮在海面上的；

∴平台受到的浮力 F浮=G=6×108N；

由阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排可得，

平台排开海水的体积：V排===6×104m3．

（3）0～60s时间段，上升的高度：h1=vt1=0.5m/s×60s=30m，电梯克服承重做功：W1=G1h1=4×103N×30m=1.2×105J；

60s～110s，受到的重力为0，所以克服重力做功为0，即W2=0J；

110s～200时间段，上升的高度：h3=vt3=0.5m/s×90s=45m，电梯克服承重做功：W3=G3h3=7×103×45m=3.15×105J；

所以，上升过程中电梯对承重做为：W=W1+W2+W3=1.2×105J+0J+3.15×105J=4.35×105J；

答：：（1）在海面下3000m深处作业的工作设备承受的海水压强为3×107Pa；

（2）排开海水的体积大约是6×104立方米；

（3）电梯对承重做了4.35×105J功．

知识点：功和机械能 单元测试

题型：计算题