Question

【题目】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 N B．2.5×103 N C．2.5×104N D．2.5×105N

（3）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的变化关系如图甲所示，漂浮城市的运动速度v与时间t的关系如题2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到100s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_____。

Answer 1

【答案】 太阳 电 C 8×108 2×1010 50%

【解析】解：（1）太阳能电池板工作时，将太阳能转化为电能；（2）漂浮城市漂浮在水面上，浮力等于其总重力，所以漂浮城市增加的浮力就是50位中学生的重力，每位中学生的体重约为G＝500N，漂浮城市增加的浮力为：F浮＝50G＝50×500N＝2.5×104N，故选C；（3）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，所以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；②太阳能转化为机械能的效率：

η＝＝50%。