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半潜船
如图甲,半潜船是专门从事运输大型海上石油钻井平台、大型舰船等超长超重而又无法分割吊运的超大型设备的船舶,所以半潜船的甲板要求宽阔、强度高、质量轻.半潜船工作过程如图乙,工作时,先向船体水舱注满水,巨大的甲板下沉至海面以下.待超长超重设备被拖到甲板上固定好时,排出水舱中的水,甲板上浮,到达合适吃水线时,螺旋桨转动,半潜船在水面航行.
已知图甲所示半潜船甲板刚好浮至水面静止时排水量为$6×10^{4}$t,另有部分参数如下表.甲板均布载荷是甲板每平方米允许承载的最大质量.质量比是半潜船结构质量与空载质量的比值,结构质量是半潜船船体材料的质量,空载质量是半潜船空载且水舱中无水时,船体材料质量和各船舶设备的总质量.($\rho_{海水}$取$1.0×10^{3}$kg/m³,g取10N/kg)


(1) 制作半潜船甲板,应该选择密度较的材料.水面航行时,使半潜船向前运动的动力的施力物体是,航行过程中若所受力全部消失,则半潜船的运动状态是.
(2) 下列飞行器件中,其升空原理与半潜船上浮主要原理相同的是(填字母).
A. 风筝
B. 战斗机
C. 火箭
D. 孔明灯
(3) 当半潜船依次处于图乙中三种情况时,从左到右,船底受到海水的压强依次为$p_{1}$、$p_{2}$、$p_{3}$,其中最大压强是.当水舱中注满水时,半潜船处于(选填"悬浮""漂浮"或"沉底")状态.空载时,半潜船的吃水体积是m³.
(4) 当将受损船舶移动到半潜船甲板上方后,半潜船通过排水上浮,当甲板刚好浮至水面静止时,水舱中剩余3000m³的水,则受损船舶的质量为t.若要符合半潜船对均布载荷的设计要求,则受损船舶与甲板的接触面积至少为m².

(1) 小；水；匀速直线运动
(2) D
(3) p1；漂浮；25000
(4) 32000；1600

(1) 甲板要求质量轻，在体积相同时，密度越小质量越小，故应选密度小的材料；螺旋桨给水向后的力，水给船向前的动力，施力物体是水；根据牛顿第一定律，不受力时保持匀速直线运动。
(2) 半潜船上浮利用浮力，孔明灯也是利用浮力升空，选D。
(3) 船底压强p=ρgh，左图注满水时船底最深，压强p1最大；注满水时半潜船仍漂浮；空载质量m=结构质量/质量比=2×10⁴t/0.8=2.5×10⁴t，吃水体积V=m/ρ=2.5×10⁴×10³kg/(1.0×10³kg/m³)=2.5×10⁴m³。
(4) 总排水质量6×10⁴t=空载质量2.5×10⁴t+受损船质量m+剩余水质量3000m³×1t/m³，解得m=3.2×10⁴t；接触面积S=3.2×10⁴t/(20t/m²)=1600m²。