(2012•建湖县模拟)阅读短文,回答问题.

(2012•建湖县模拟)阅读短文,回答问题.
美国建筑师凯文•朔普费尔设计出了一种能漂浮在水中的城市(如图所示),漂浮城市装有动力装置,可以移动.该漂浮城市三角形建筑的主体结构是中空的,强风能从中通过,可以确保当飓风来临时,把飓风对建筑的破坏降至最低.该漂浮城市高达360m,占地270万平方米,可容纳多达4万居民.酒店、商店只要是普通城市有的,这里都一应俱全.漂浮城市的表面安装有太阳能电池板,接收太阳能的功率为8.0×108W.

(1)太阳能电池板工作时,是______能转化为______能.
(2)假如某班级有50位中学生从岸上进入漂浮城市参观,则漂浮城市受到的浮力约增加______.
A.2.5×102 NB.2.5×103 NC.2.5×104 ND.2.5×105 N
(3)若三角形建筑空洞的面积为2.0×104m2,某次飓风正好垂直于空洞的表面吹入,1s钟流入空洞的空气质量是1.92×106kg,该地的空气密度是1.2kg/m3.则飓风的风速是______m/s.
(4)若电池板吸收的太阳能只用来提供推动漂浮城市前进所需的能量,漂浮城市在平静的水面上沿直线运动,运动过程中受到的阻力不变.从某一时刻开始,漂浮城市受到水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如上图甲所示,漂浮城市的运动速度v与时间t的关系如图乙所示.
①漂浮城市运动到第25s时受到的阻力为______N.从第50s钟到100s钟内牵引力做的功为______J.
②漂浮城市在匀速运动过程中,太阳能转化为机械能的效率为______.
vgncif 1年前 已收到1个回答 举报

qjkiss1983 春芽

共回答了29个问题采纳率:89.7% 举报

解题思路:(1)太阳能电池板工作时将光能直接转化为电能;
(2)漂浮城市漂浮在水面上,此时它所受到的浮力等于它的重力,当有50位中学生从岸上进入漂浮城市,则漂浮城市增加的浮力就是50位中学生的重力;
(3)知道1s流入空洞的空气质量和空气密度,可利用公式V=[m/ρ]计算出空洞内空气的体积,知道空洞的面积,可利用公式L=[V/S]计算空气移动的距离,又知道运动的时间,可利用公式V=[S/t]=[L/t]计算风速.
(4)①从速度v与时间t图象乙上看出,在0~50s内物体做加速运动,此时的拉力为24×108N,不是二力平衡状态,故此时的拉力与摩擦力无关,当50s到100s时物体做匀速直线运动,从F的大小与时间t的关系图象甲,根据二力平衡求出摩擦力大小.从速度v与时间t图象乙上看出,50s到100s时物体做匀速直线运动,判断此时物体的运动速度,知道拉力F的大小,从而可利用公式W=FS=FVt计算拉力F做的功.
②设时间为t,知道漂浮城市在匀速运动过程中的速度和牵引力F,从而可以利用公式W=FS=FVt计算牵引力做的功,知道接收太阳能的功率,可利用公式Q=Pt计算吸收的太阳能,再利用公式η=[W/Q]计算太阳能转化为机械能的效率.

(1)太阳能电池板工作时,是把太阳能转化为电能.
(2)∵漂浮城市漂浮在水面上,
∴漂浮城市增加的浮力就是50位中学生的重力,
而G=500N,
∴漂浮城市增加的浮力为:F=50G=50×500N=2.5×104N.
(3)∵m=1.92×106kg,ρ=1.2kg/m3
∴空洞内空气的体积为:V=[m/ρ]=
1.92×106kg
1.2kg/m3=1.6×106m3
而空洞的面积为S=2.0×104m2
∴空气移动的距离为:L=[V/S]=
1.6×106m3
2.0×104m2=80m,
又∵t=1s,
∴飓风的风速为:V=[L/t]=[80m/1s]=80m/s.
(4)①从速度v与时间t图象乙上看出,50s到100s时物体做匀速直线运动,物体处于平衡状态,
即物体所受到的摩擦力大小应该与拉力F大小相等,
从F的大小与时间t的关系图象甲,50s到100s时,拉力F=8×108N,
因为在整个运动过程中,摩擦力是不变的,即漂浮城市运动到第25s时受到的阻力为8×108N;
由速度与时间图象甲可知,50s到100s时物体做匀速直线运动,V=0.5m/s,
而t=100s-50s=50s,
∴牵引力F做的功为:W=FS=FVt=8×108N×0.5m/s×50s=2×1010J.
②η=[W/Q]=[FS/Pt]=[Fvt/Pt]=
8×108N×0.5m/s×t
8.0×108W×t=50%.
故答案为:(1)太阳;电;(2)C;(3)80(4)①8×108;2×1010;②50%.

点评:
本题考点: 物体的浮沉条件及其应用;密度公式的应用;能量利用效率;功的计算;能量的转化.

考点点评: 本题考查了物体漂浮时浮力的计算,速度的计算,阻力的计算,并且考查了学生对图象问题的分析能力,能从图象中得出相关的信息,然后结合功的计算公式进行计算求解,是中考的热点考题.

1年前

1
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 16 q. 0.030 s. - webmaster@yulucn.com