题目内容
【题目】阅读短文，回答问题．
如图甲所示是一艘智能太阳能混合动力游船，它的动力系统由太阳能电池组和柴油 发电机组组成．游船照明采用节能灯和LED灯．船满载时的排水量为60t．航行中，船载能量管理系统按乙表中航行速度要求自动识别并切换动力系统．船的航行速度简称航速，单位为“节”，用kn表示．
（1）太阳能是_________能源（可再生/不可再生）；船在采用纯电池模式航行时，将______能转化为机械能能．
（2）满载的游船，当部分游客下船后，船底受到水的压强将__________（增大/减小/不变）．
（3）船上照明电路中用到了恒流电阻，它的电流与电压关系如图丙所示．当恒流电阻两端的电压由0V增大到4V的过程中，它的电阻_________（不变/减小/增大）.若将它与一只标有“3.2V 0.3A”的LED（发光二极管）一起接到电压为4V的电源上，要使LED正常工作，则应将它们______联到电路中；若该电路中的电源电压可调，则电源电压在__________范围内变化，它们都能正常工作．
（4）已知船航行时，所受的阻力与航速的平方成正比（即f=kv2，其中k为常数）．若在柴电和纯电池供电模式下，游船以最大航速航行时所受的阻力分别为f1、f2，则f1与f2的比值是_____________；当游船以纯电池模式航行时，动力系统的最大功率是_________kW．（设船做匀速直线运动）
【答案】 可再生 电 减小 变大 串 3.2V-7.2V 4：1 37.5
【解析】（1）太阳能可以源源不断的获得，是可以再生的，所以它是可再生能源；
船在采用纯电池模式航行时，消耗电能，得到机械能，所以是将电能转化为机械能的过程；
（2）游船漂浮在水面上，受到的浮力和自身重力相等，当部分游客下船后，重力减小，游船受到的浮力减小。由F浮=ρgV排可知，排开水的体积减小，船底所处的深度减小，根据p=ρgh可知，船底受到水的压强将减小。
（3）由图象丙可知，．当恒流电阻两端的电压由0V增大到4V的过程中，电阻两端的电压增大时通过的电流不变，由
的变形式
可知，恒流电阻的阻值增大；
LED灯正常发光时的电压为3.2V，用4V的电源给LED灯供电时，要使其正常发光应与恒流电阻串联分压，LED正常发光时的电压为3.2V，通过的电流为0.3A。由图丙可知，通过
恒流电阻的电流为0.3A时，其两端的电压范围为0~4V。
由串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压变化范围为3.2V~7.2V；
（4）由表格数据可知，在柴电供电模式下的最大航速v1=8kn，在纯电池供电模式下的最大航速v2=4kn，
已知船航行时，所受的阻力与航速的平方成正比，
所以
；
因为船做匀速直线运动时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力。所以，由
可得，两种情况下动力系统的最大功率之比：
.
则游船以纯电池模式航行时，动力系统的最大功率：
.
