2015年10月，我国研发的平流层飞艇“圆梦”号（如图甲）首飞成功．飞艇依靠浮力可升到20km高的平流层，其推进系统有太阳能电池提供能量．推进器产生的推力与气流对飞艇的水平作用力平

Question

2015年10月，我国研发的平流层飞艇“圆梦”号（如图甲）首飞成功．飞艇依靠浮力可升到20km高的平流层，其推进系统有太阳能电池提供能量．推进器产生的推力与气流对飞艇的水平作用力平衡，可使飞艇长时间悬停．

（1）太阳能属于___能源．
  （2）飞艇气囊内的气体密度比艇外的空气密度___．若飞艇的气囊体积为3×10⁴m³，则飞艇在平流层受到的浮力约为___N．（平流层空气密度取0.06kg/m³，g取10N/kg）
  （3）飞艇悬停时，推进器将空气推向后方获得向前的推力，说明___；飞艇所受的空气阻力与风速的关系如图乙，推进器的功效（功效是指推进器的推力与功率的比值）为0.01N/W，当平流层风速为40m/s时，飞艇推进器的功率为___W．

Answer 1

（1）太阳能可从自然界不断获得，属可再生能源；
（2）飞艇是利用它们在空气中的浮力来工作的；根据阿基米德原理F_浮=ρ_液gV_排与G_艇=ρ_艇gV_艇比较可知：在V_排=V_艇的条件下，要使F_浮>G_艇，只有当飞艇内的气体密度小于空气的密度时，才可以升空；
飞艇在平流层受到的浮力：
F_浮=ρ_空气gV_排=0.06kg/m³×10N/kg×3×10⁴m³=1.8×10⁴N；
（3）飞艇悬停时，推进器向后推动空气，对空气施加力的作用，由于物体间力的作用是相互的，因此空气对飞艇施加向前的反作用力，飞艇就前进了；
由图乙可知，当风速为20m/s时，飞艇受到的阻力f=360N，当平流层风速为40m/s时，飞艇受到的阻力f′=4×360N=1440N；
飞艇悬停在空中，因此飞艇受到的水平推力和阻力是一对平衡力，所以，水平推力：F=f′=1440N，
此时飞艇推进器的功率为：
P=(W)/(t)=(Fs)/(t)=Fv=1440N×40m/s=5.76×10⁵W．
故答案为：（1）可再生；（2）小；1.8×10⁴；（3）力的作用是相互的；5.76×10⁵W．