Question

（6分）2011年3月11日，日本发生了地震和海啸灾难，致使福岛核电出现核泄漏。为减少放射性污染，电力公司利用“人工浮岛”（一个钢制的空心浮体）储存放射性污水，该浮体是用8×l0⁶ kg的钢板制成的一个外形长140 m，宽50 m、高3m的空心长方体。问：
（1）为了不使“人工浮岛”沉入海底，该浮体最多可以储存质量为多少千克的放射性污水？（为了计算方便，海水的密度取1.0×10³kg/m³，g＝10N/kg）
（2）请你谈谈核能发电与火力发电相比的优点和可能带来的问题

Answer 1

（1）1.3×10⁷ kg
（2）核能发电的优点：省燃料，污染小、成本低可能带来的问题：核泄漏（或核辐射、核污染、核废料）

试题分析：（1）当浮体恰好浸没前排开水的体积V_排=140m×50m×3m=2.1×10⁴m³
“人工浮岛”受到的最大浮力F_浮=_水g V_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×2.1×10⁴m³=2.1×10⁸N
二力由平衡条件得：F_浮=G=m_浮体g+m_污g，则
m_污= F_浮/g—m_浮体=2.1×10⁸N/10N/kg—8×10⁶ kg=1.3×10⁷ kg
（2）核能的利用应综合其优缺点