Question

【題目】2015年10月，我國研發的平流層飛艇“圓夢”號（如圖甲）首飛成功。飛艇依靠浮力可升到20km高的平流層，其推進系統有太陽能電池提供能量。推進器產生的推力與氣流對飛艇的水平作用力平衡，可使飛艇長時間懸停。

（1）太陽能屬于 能源。

（2）飛艇氣囊內的氣體密度比艇外的空氣密度 。若飛艇的氣囊體積為3×104m3，則飛艇在平流層受到的浮力約為 N。（平流層空氣密度取0．06kg/m3，g取10N/kg）

（3）飛艇懸停時，推進器將空氣推向后方獲得向前的推力，說明 ；飛艇所受的空氣阻力與風速的關系如圖乙，推進器的功效（功效是指推進器的推力與功率的比值）為0．01N/W，當平流層風速為40m/s時，飛艇推進器的功率為 W。

Answer 1

【答案】（1）可再生 （2）小 1．8×104（3）力的作用是相互的 1．44×105

【解析】試題（1）太陽能屬于可再生能源；（2）飛艇能浮在空中，是由于飛艇氣囊內的氣體密度比艇外的空氣密度��；飛艇在平流層受到的浮力約為F浮=0．06kg/m3×3×104m3×10N/kg=1．8×104N；（3）推進器將空氣推向后方時，給空氣一個向后的作用力，根據物體間力的作用是相互的，同時空氣也會給推進器一個向前的作用力；由圖乙可知，阻力與風速的平方成正比，根據圖中的關系可知，當風速為40m/s時，所受的阻力應為1440N，所以飛艇推進器的功率為P=1440N/0．01N/W=1．44×105W。