Question

（2012?荊州）鉆井平臺(tái)被稱為流動(dòng)的島嶼，我國(guó)自行設(shè)計(jì)的第六代深水半潛式鉆井平臺(tái)“海洋石油981”號(hào)于今年5月9日正式在南海開(kāi)鉆，一方面宣誓我國(guó)領(lǐng)海主權(quán)的存在，另一方面可以獲得大量的海底石油資源．“海洋石油981”號(hào)的最大作業(yè)水深3000米，當(dāng)工作設(shè)備到最大水深處作業(yè)時(shí)，受到海水的壓強(qiáng)為

3×10⁷

pa；平臺(tái)自身的質(zhì)量3萬(wàn)噸，上有工作人員200人，從船底到井架頂高147米，如不考慮工作人員的重力，則平臺(tái)排開(kāi)海水的體積為

3×10⁴

m³．（假定海水的密度為1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）

Answer 1

分析：（1）知道工作設(shè)備所處的深度，可利用液體壓強(qiáng)公式P=ρgh計(jì)算出海水對(duì)工作設(shè)備的壓強(qiáng)．
（2）鉆井平臺(tái)是漂浮在海面上的，不考慮工作人員的重力，所以它受到的浮力等于它的重力；知道平臺(tái)自身的質(zhì)量，可利用公式G=mg計(jì)算出平臺(tái)自身的重力，又知道海水的密度，則可根據(jù)阿基米德原理公式F_浮=ρ_液gV_排算出它排開(kāi)海水的體積．

解答：解：
（1）∵ρ=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg，h=3000m，
∴海水對(duì)工作設(shè)備的壓強(qiáng)為：P=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×3000m=3×10⁷Pa．
（2）∵鉆井平臺(tái)是漂浮在海面上的，不考慮工作人員的重力，
而m=30000t=3×10⁷kg，
∴平臺(tái)受到的浮力為：F_浮=G=mg=3×10⁷kg×10N/kg=3×10⁸N，
則平臺(tái)排開(kāi)海水的體積為：V_排=

F浮

ρg

=

3×108N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=3×10⁴m³．
故答案為：3×10⁷；3×10⁴．

點(diǎn)評(píng)：①本題考查了學(xué)生對(duì)液體壓強(qiáng)公式的掌握和運(yùn)用，確定深度的大小是本題的關(guān)鍵．
②本題用到的計(jì)算浮力的方法是平衡力法，當(dāng)物體漂浮或懸浮在液體中時(shí)，浮力是等于重力的．關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，在計(jì)算過(guò)程中要注意單位的換算．