Question

如果全球持续变暖，在不久的将来，人类可能会面临着大量物种的消失、能源危机及海平面上升等问题。科学家设计了一种“水上漂浮房”来应对这种变化。

“水上漂浮房”是由可回收的木材、金属、塑料、布和其他材料做成的，总质量1000吨。这种漂浮房设有立体农业园，里面有肥沃的土壤，种有蔬菜，养有家禽等，所需的电能由太阳能电池板或风力发电机提供。
(1)如果太阳能电池板输出的电压为110伏，供给一盏"220V 40W”的白炽灯使用，不计灯丝电阻的变化，则白炽灯的实际功率是    瓦。
(2)按照总质量计算，静止在水面上的“水上漂浮房”受到的浮力是多少牛?排开水的体积是多少米³?(g取10牛／千克，ρ_水取1．0×10³千克／米³)

Answer 1

（1）10W （2）1000m³

试题分析：根据题中信息即可从生态学角度得出答案；由铭牌可知灯泡的额定电压和额定功率，根据R=求出电阻，再根据P=求出白炽灯的实际功率．根据物体漂浮的条件和G=mg求出受到的浮力，根据阿基米德原理求出排开水的体积．
（1）灯泡的电阻：R==1210Ω，
电压为110伏时，灯泡的实际功率：
P_实==10W；
（2）水上漂浮房处于漂浮状态，
所以受到的浮力：
F_浮=G=mg=1000×10³kg×10N/kg=10⁷N，
排开水的体积：
V_排=F_浮浮/ρ_水g=1×10⁷N/(1.0×10³Kg/m³×10N/Kg)==1000m³．