Question

【題目】我國某核潛艇（如圖甲所示），進(jìn)行戰(zhàn)略巡航。

（1）核潛艇的燃料是鈾，利用______（選填“核裂變”或“核聚變”）反應(yīng)提供動力，核能屬于_____（選填“可再生”或“不可再生”）能源。

（2）潛艇在某高密度的深海區(qū)域內(nèi)沿水平方向勻速潛航，潛艇總質(zhì)量為3.15×103t，體積為3×103m3，求高密度海水的密度為多少kg/m3________？

（3）當(dāng)儀表顯示海水壓強(qiáng)為3.6×106Pa時，潛艇表面面積為500cm2的觀察窗受到海水壓力為多大____？

（4）潛艇在水下以每小時30節(jié)（kn）的速度做水平勻速直線運(yùn)動，到距離2700km外的某海域執(zhí)行任務(wù)，需要多長時間_______？運(yùn)動中所受阻力與速度的關(guān)系如圖所示，它的動力功率是多少______？[一節(jié)（kn）＝0.5m/s]

Answer 1

【答案】核裂變 不可再生 .05×103kg/m3 1.8×105N 1.8×105s 9×106W

【解析】

第一空．核裂變是可控的，故核動力潛艇“長城號”利用核裂變反應(yīng)提供動力的；

第二空．核能短期內(nèi)不能從自然界得到補(bǔ)充，它屬于不可再生能源；

第三空．潛艇在高密度海水區(qū)域內(nèi)沿水平方向潛航，懸浮的物體，浮力等于重力；物體的平均密度與所浸入的液體密度相同。

潛艇的平均密度為，

所以高密度海水的密度為ρ海水＝ρ潛艇＝1.05×103kg/m3；

第四空．根據(jù)可得：

F＝pS＝3.6×106Pa×500×10﹣4m2＝1.8×105N；

第五空．核潛艇水下最大航速v＝30×0.5m/s＝15m/s，s＝2700km＝2.7×106m，

由得所用時間：

第六空．核潛艇在水下巡航時，做水平勻速直線運(yùn)動，受到的動力和阻力是一對平衡力，大小相等，它在水下航行速度為30節(jié)時，由圖象可知：F＝f＝60×104N。

所以P＝Fv＝60×104N×15m/s＝9×106W。