Question

建造設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)出了一種能漂浮在水中的城市,漂浮城市裝有動(dòng)力裝置,可以移動(dòng),該漂浮城市三角形建筑的主體結(jié)構(gòu)是中空的,強(qiáng)風(fēng)能從中通過(guò),可以確保當(dāng)颶風(fēng)來(lái)臨時(shí),把颶風(fēng)對(duì)建筑的破壞降至最低.該漂浮城市高達(dá)360m,占地270萬(wàn)平方米,可容納多達(dá)4萬(wàn)居民.酒店、商店只要是普通城市有的，這里都一應(yīng)俱全。漂浮城市的表面安裝有太陽(yáng)能電池板，接收太陽(yáng)能的功率為8.0×10⁸W，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）假如某班級(jí)有40位中學(xué)生從岸上進(jìn)入漂浮城市參觀，則漂浮城市受到的浮力約增加（      ）

A.2.0×10²N，     B.   2.0×10³N        C.  2.0×10⁴N      D. 2.0×10⁵N 

（2）若三角形建筑空洞的面積為2.0×10⁴ m²，某次颶風(fēng)正好垂直于空洞的表面吹入，1S

流入空洞的空氣質(zhì)量是1.92×10⁶kg,該地的空氣密度是 1.2kg/m³，則颶風(fēng)的風(fēng)速是       。

（3）若電池板吸收的太陽(yáng)能只用來(lái)提供推動(dòng)漂浮城市前進(jìn)所需的能量，漂浮城市在平靜的水面上沿直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力不變。某一時(shí)刻開(kāi)始，漂浮城市受到的水平

方向的牽引力F隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的變化關(guān)系如圖甲所示，漂浮城市運(yùn)動(dòng)速度v與時(shí)間t的

關(guān)系如圖乙所示。則在50s—100s，漂浮城市做        運(yùn)動(dòng)。漂浮城市運(yùn)動(dòng)到

時(shí)受到的阻力為          N。

（4）從50s到100s內(nèi)牽引力做的功為多少？（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）

（5）漂浮城市在勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為多少？（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）

 

Answer 1

【答案】

（1）C        （2）80m/s  （3）勻速直線     8×10⁸      （4）2 ×10¹⁰ （J）    

（5）50%       

【解析】

試題分析：（1）增加的浮力在數(shù)值上等于增加的重力，

G=500N×40=2.0×10⁴N ，故選C；

（2）空氣的體積V===1.6×10⁶ m³

空氣柱的長(zhǎng)度l===80m，

V===80m/s ；

（3）由乙圖像可知：50s—100s里的速度不變，所以物體在做勻速直線，由甲圖像可知：第25s時(shí)，受到的阻力8×10⁸ N；

（4）勻速直線運(yùn)動(dòng)的過(guò)程就是50s—100s,

W=F.S=8×10⁸×0.5×50= 2 ×10¹⁰ （J）   

（5）太陽(yáng)能E=Pt=8×10⁸×50=4×10¹⁰（J） 

效率=W/E=2 ×10¹⁰/ 4×10¹⁰=50%       

考點(diǎn)：浮力  機(jī)械運(yùn)動(dòng)  功  效率