题目内容

科技人员设计出了一种可移动式太阳能水上漂浮房如下图所示,它具有冬暖夏凉的优点.表面安装有太阳能电池板,接收太阳能的功率为1.6×104W,该漂浮房屋三角形建筑的主体结构是中空的,三角形建筑外围(即除去该面空洞)的面积为1.0×103m2,空气密度约为1.2kg/m3,已知空气动能与空气质量成正比.1kg空气在不同的速度(V)时的动能(E)如下表所示.

E(J)

2

8

18

32

50

V(m/s)

2

4

6

8

10

⑴漂浮房冬暖夏凉,利用了水的    比较大的特性.

⑵漂浮房在平静的水面沿直线运功,运动过程中受到的阻力不变,水平方向的牵引力随运动时间t的变化关系如右图所示,t=50s后,漂浮房以2.5m/s的速度做匀速直线运动,则在整个运动过程中,漂浮房受到的阻力大小为    N.

⑶由表格中数据可知,每kg空气动能(E)与速度(V)的关系表达式为E=    

⑷若风正好垂直于三角形表面吹入,当风速为8m/s时,每秒钟吹向三角形建筑的空气体积是多少立方米?若煤的热值3.2×107J/kg,那么当风速为8m/s时,漂浮房在1h内获得的风能与完全燃烧多少千克的煤所产生的内能相当?

 

【答案】

(1)比热容(1分)(2)800N(1分)(3)V2/2(1分)(4)34.56 kg(1分)

【解析】

试题分析:(1)在相同情况下(质量或温度变化量)比热容大的物质吸收或放出的热量多,温度变化小,即达到冬暖夏凉,所以利用的是水的比热容大的特性;

(2)t=50s后,漂浮房以2.5m/s的速度做匀速直线运动,则受到的为平衡力,阻力不变,所以整个运动过程中漂浮房受到的阻力大小为800N。

(3)由表中数据可得:每千克空气动能

(4)V=svt                                        ----------------(1分)

=1×103m2×8m/s×1s=8×103m3                    ----------------(1分)

m=ρV=1.2kg/m3×8×103m3=9.6×103 kg

E=32J×9.6×103×3600=1.10592×109J            ----------------(1分)

m=Q/q=1.10592×109J/3.2×107J/kg="34.56" kg     ----------------(1分)

考点:机械效率的计算;热量的计算.

点评:综合性比较强.通过一个漂浮房的设计,涵盖了有关电学、能的转化、比热容、机械效率的知识,并且还以一个F-t图象,增加了题目的难度.要求学生对所涉及的知识点充分掌握的同时,还要对日常生活有一定经验.

 

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