题目内容
（5分）小明同学在探究影响浮力大小的因素时，做了如图20所示的实验．请你根据小明的实验探究回答下列问题．
（1）在C与E两图中，保持了排开液体的体积不变，研究浮力与 关系：根据A与E两图所标的实验数据，可知物体浸没在盐水中所受的浮力为 N．
（2）小明对ABCD四个步骤进行了观察研究，发现浮力的大小有时与深度有关，有时与深度又无关，对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而 ，当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与浸没深度 ．
（3）在小明实验的基础上，根据有关实验数据，可以计算出盐水的密度为 kg/m3．
（1）液体密度；2.4；（2）增大；无关；（3）1.2×103
【解析】
试题分析：（1）C与E两图，排开液体的体积不变，液体的密度不同，所以是研究浮力与液体密度的关系；根据A与E两图所标的实验数据，得到物体在盐水中的浮力：F浮=G-F=8N-5.6N=2.4N，所以在盐水中受到的浮力为2.4N；
（2）浮力的大小随着排开水的体积的增大而增大，当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与深度无关；
（3）浸没在水中时的浮力F浮=8N-6N-2N；物体的体积：
，盐水的密度：
。
考点：探究浮力大小的实验
（6分）如图甲所示，是江苏如东风力发电场的外景，该场是亚洲目前建设规模最大的风电基地，小明在参观了发电场后，对风力发电机产生了浓厚的兴趣。风力发电机发电时的输出功率和哪些因素有关呢？对这一问题，他做了如下猜想：
①风力发电机的输出功率可能与风速有关
②风力发电机的输出功率可能与叶片的倾角有关
为了探究风力发电机的输出功率是否与风速有关，小明设计了如下实验步骤：
①如图乙，将风叶安装在风车底座上，把线的一端固定在风车转轴上，另一端系上钩码。
②在风车正前方1m处放置电风扇，将电风扇的风速调到1挡位，用秒表记录提升钩码到A点所需的时间。
③将电风扇换到2、3挡位，重复以上实验，并将数据记录在表格中。
（注：电风扇挡位越高，风速越大）
表一：
电风扇挡位 | 钩码的质量（g） | 提升钩码到A点的时间（s） |
1 | 50 | 15 |
2 | 50 | 13 |
3 | 50 | 10 |
（1）这个实验是通过测量 来比较风车输出功率的大小。
（2）通过实验可以得到的结论是： 。
为了进一步研究风力发电机，他又从电厂查到一台1500kW的发电机组的相关数据：
表二：不同风速下风力发电机每秒获得的风能
风速v（m/s） | 5 | 10 | 15 | 20 |
1s获得的能量E（104J） | 15 | 120 | 405 | 350 |
表三：发电机输出电功率与风速的关系
风速（m/s） | 5 | 10 | 15 | 20 |
输出电功率（kW） | 4 | 360 | 1500 | 1100 |
（3）对表二进行分析，你发现风速在5m/s～15m/s的范围内，风力发电机每秒获得的风能（E）与风速（v）的数学定量关系式是：E= 。
（4）根据表三，风速为10m/s时，这台发电机1h的发电量可供100只“220V 100W”的路灯工作 h。
（5）风速为10m/s时，这台发电机的发电效率是多大？
