Question

【题目】2020年3月27日，三川平海湾海上风电场首根超大直径嵌岩单桩成功植入海底。该桩长62米、直径6.7米、重740吨，是目前国内海上风电领域最大直径的嵌岩单桩。（ρ水=1.0103kg/m3，g=10N/kg）

（1）如图所示，大型起重机将运载船上的一根嵌岩单桩吊起，吊起后运载船将________（选填“下沉”或“上浮”）一些，运载船所受海水向上的压力减小了________N；

（2）若运载船在海上运送嵌岩单桩时做匀速直线运动，行驶108km至目的地用时2h，运载船所受的阻力为104N，则牵引力的功率为多大______?

（3）当嵌岩单桩进入到水中的某一深度时，吊着单桩的钢丝绳的拉力为2.4106N，此时该嵌岩单桩浸入水中的体积为多大________?

Answer 1

【答案】上浮 7.4×106 1.5×105W 500m3

【解析】

(1)[1]运载船洗漂浮在水面，此时所受到的浮力等于自身重力，当大型起重机将运载船上的一根嵌岩单桩吊起，运载船总重减小，但仍处于漂浮状态，故吊起后运载船将上浮一些。

[2]运载船所受海水向上的压力即为所受的浮力，浮力减小量为被吊起的嵌岩单桩重量，即

(2)[3]若运载船在海上运送嵌岩单桩时做匀速直线运动，牵引力与所受阻力二力平衡，则牵引力的功率为

(3)[4]当嵌岩单桩进入到水中的某一深度时，吊着单桩的钢丝绳的拉力为2.4106N，嵌岩单桩在竖直方向受到向上的拉力、浮力，与向下的重力作用，则

又由阿基米德浮力公式可知

则