Question

13．核潜艇（如图1）是国家的战略重器，是维护国家安全的基石之一．

（1）核能是不可（填“可”或“不可”）再生能源，核潜艇中的核反应堆发生的链式反应是可以（填“可以”或“不可以”）控制的，目前人类大力发展核能、太阳能等能源，可有效缓解全球气候变暖（填“变暖”或“变冷”）的趋势．
（2）核潜艇在水中水平匀速巡航时，突然进入密度跃层（海水上层密度大，下层密度小）时，潜艇会突然下沉，将给潜艇带来安全隐患，此时应立即将潜艇水舱中的水全部排出，使潜艇受到的重力小于（填“大于”或“小于”）它的浮力，由于惯性，潜艇还会下沉一段距离才会上浮．
（3）核潜艇水平匀速行驶过程中，遇到紧急情况，迅速调整艇身仰角（与水平方向的夹角）至30°开始上浮，上浮过程中潜艇始终以不变的速度沿艇身方向行驶，潜艇的深度计显示的潜艇在海面下的深度随时间变化的关系如图2，潜艇在第75s时受到的海水压强为5.15×10⁵Pa（潜艇高度不计），海水密度取1.03×10³kg/m3），上浮过程中潜艇的速度大小为4m/s．

Answer 1

分析 （1）可以从自然界；源源不断获得的能源是可再生能源，核电站与核潜艇中的核反应是可控的．
（2）根据悬浮的条件判断悬浮在水中的潜艇受到的浮力和重力的关系，用压缩空气将水舱里的水排出一部分后重力减小，根据浮力和重力的关系判断物体的运动情况．
（3）由图示图象求出深度，然后应用液体压强公式求出压强，根据图示图象应用速度公式可以求出速度．

解答 解：（1）核能不能从自然界源源不断获得，是不可再生能源，核潜艇中的核反应堆发生的链式反应是可以控制的，目前人类大力发展核能、太阳能等能源，可有效缓解全球气候变暖的趋势．
（2）核潜艇在水中水平匀速巡航时，突然进入密度跃层（海水上层密度大，下层密度小）时，潜艇受到的浮力变小，潜艇会突然下沉，将给潜艇带来安全隐患，此时应立即将潜艇水舱中的水全部排出，使潜艇受到的重力小于它的浮力，由于惯性，潜艇还会下沉一段距离才会上浮．
（3）由图示图象可知，75s时潜艇的深度：h=100m-$\frac{100m}{100s-50s}$×（75s-50s）=50m，
压强：p=ρgh=1.03×10³kg/m³×10N/kg×50m=5.15×10⁵Pa，
潜艇的速度：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{\frac{△h}{sin30°}}{t}$=$\frac{\frac{100m}{sin30°}}{100s-50s}$=4m/s；
故答案为：（1）不可；可以；变暖；（2）小于；惯性；（3）5.15×10⁵；4．

点评 本题涉及的知识点较多，但难度不大，熟练掌握基础知识即开解题．