Question

【題目】2020年3月27日，三川平海灣海上風電場首根超大直徑嵌巖單樁成功植入海底。該樁長62米、直徑6.7米、重740噸，是目前國內海上風電領域最大直徑的嵌巖單樁。（ρ水=1.0103kg/m3，g=10N/kg）

（1）如圖所示，大型起重機將運載船上的一根嵌巖單樁吊起，吊起后運載船將________（選填“下沉”或“上浮”）一些，運載船所受海水向上的壓力減小了________N；

（2）若運載船在海上運送嵌巖單樁時做勻速直線運動，行駛108km至目的地用時2h，運載船所受的阻力為104N，則牽引力的功率為多大______?

（3）當嵌巖單樁進入到水中的某一深度時，吊著單樁的鋼絲繩的拉力為2.4106N，此時該嵌巖單樁浸入水中的體積為多大________?

Answer 1

【答案】上浮 7.4×106 1.5×105W 500m3

【解析】

(1)[1]運載船洗漂浮在水面，此時所受到的浮力等于自身重力，當大型起重機將運載船上的一根嵌巖單樁吊起，運載船總重減小，但仍處于漂浮狀態，故吊起后運載船將上浮一些。

[2]運載船所受海水向上的壓力即為所受的浮力，浮力減小量為被吊起的嵌巖單樁重量，即

(2)[3]若運載船在海上運送嵌巖單樁時做勻速直線運動，牽引力與所受阻力二力平衡，則牽引力的功率為

(3)[4]當嵌巖單樁進入到水中的某一深度時，吊著單樁的鋼絲繩的拉力為2.4106N，嵌巖單樁在豎直方向受到向上的拉力、浮力，與向下的重力作用，則

又由阿基米德浮力公式可知

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