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初中科学
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解答题
1.
(2024·浙江模拟)
作为清洁能源的海上风力发电,正从浅海走向深海发展,其深海应用代表之一如图甲,风力发电机固定在漂浮平台上,再通过钢缆连接到海床上的锚点,钢缆上下紧绷,限制平台漂移,称为“张力腿式”漂浮平台风电机。小浙为研究平台的稳定性,建立一个模型如图乙:一个漂浮平台用轻细绳连接小铁锚(与容器底部没有紧密接触),放在盛水的容器中,细绳紧绷。
(1) 模型中圆柱形金属外壳和小铁帽的总质量为400g,金属圆柱与小铁锚的总体积为(800cm
3
, 模拟工作时有1/10的总体积露出水面,绳子自重体积与相关阻力不计,此时整体受到的浮力为
N,则压载水舱至少要储存
g水。(海水的密度近似为1.0×10
3
𝑘g/m
3
)
(2) 实验中小浙发现水面波动时,小铁锚容易被带动,于是在网上找到一种深海吸力锚如图丙,其主体结构是顶端封闭、下端敞开的钢筒,且顶端留有抽吸孔。工作时,将吸力锚降至海底与淤泥层接触,接着,将钢筒内的海水从抽吸孔向外抽出,从而使吸力锚进入更深的淤泥层,不易被带动。请简述吸力锚的工作原理是
。
(3) 海上风力发电机大批量安装使用后,小浙担心会影响该海域的生态系统,理由是
。
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