Question

（一）在亚丁湾海域遭海盗袭击的中交集团“振华4号”货轮，在马来西亚武装直升机协助下中国籍船员成功击退海盗．如图所示的海盗船若质量为2.5×10³kg，在海面上从静止开始启动，当它速度达到15m/s后，立即关闭发动机，其运动的V-t图象如图所示．设运动过程中海盗船所受阻力不变．试结合图象简述在0～96秒的时间内海盗船的运动情况，并求出海盗船所受的阻力大小．
（二）（9分）“滔天浊浪排空来，翻江倒海山为摧”的钱塘江大潮，被誉为天下奇观．小莉设想用钱塘江大潮来发电，在江海交接某处建一大坝，形成一个面积为1.0×10⁷m，涨潮时水深达25m的蓄水湖，关上水闸落潮后坝内外水位差为2m．若发电时水重力势能的12% 转变为电能，并只有退潮时发电，每天涨潮两次，求该电站每天能发多少电？根据图中情景，说明图中的A、B两台机器（有一台是发电机，另一台是电动机），哪台是发电机？（已知水的密度ρ=1.0×10³kg/m³，g=10m/s²）

Answer 1

【答案】分析：（一）根据v-t得到减速过程的加速度，减速过程合力等于阻力，根据牛顿第二定律列式求解即可；
（二）根据能量守恒定律，减小的重力势能的12%转化为电能，根据守恒定律列式求解即可．
解答：解：（一）海盗船先由静止开始做加速度逐渐减小的加速运动，达到最大速度后做匀减速运动，直到静止．
由图象可求得海盗船匀减速运动的加速度大小为

海盗船所受阻力为f=ma=2.5×10³×0.5N=1.25×10³N
（二）退潮时水的落差是h=2m，水的质量是m=ρV=ρgh
这些水的重心下降高度
重力势能减少：=   
每天发出的电能为   
水流推动A转动，故A为发电机．  
答：（一）海盗船所受阻力为1.25×10³N；
（二）每天发出的电能为4.8×10¹⁰J，A为发电机．
点评：本题两个问都是信息量大，要能够找到有用信息；第二问关键根据能量守恒定律列方程求解．