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(如图所示)于201...
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1.0×103 kg/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象所示,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 =3×107 Pa;(2分)
(2)平台及承重近似漂浮, F浮=G即:ρgV=mg
1.0×103kg/m3×10N/kg×V=6×107kg×10N/kg
解得排开海水的体积为V=6×104 m3
(3)由图像知电梯上升过程中,可分为三个阶段:
0s —60s承重G1=4×103N 上升高度h1=0. 5m/s×60s=30m (1分)
做功W1= G1 h1=4×103N×30m=1.2×105J
60s—90s内电梯承重为0,没有做功W2=0
110s—200s内承重G3=7×103N 上升高度h3=0.5m/s×90s=45m
做功W3= G3 h3=7×103N×45m=3.15×105J (1分)
整个过程电梯对承重做功W= W1+ W2+ W3=1.2×105J+0+3.15×105J= 4.35×105J(1分)
知识点:各地中考
题型:计算题
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