题目内容
【题目】如图所示是我国一艘装备精良的现代化综合公务船正在钓鱼岛巡航的示意图。（海水密度取1.02×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）若该船的声呐探头距海面深度为10m，则该声呐探头受到海水的压强是多少？
（2）该船满载时排水量为3500t，则船受到的浮力多大？
（3）当该公务船以45km/h的速度匀速航行1h，若航行时受到阻力为船重的0.05倍，则这一过程中动力所做的功是多少？
【答案】（1）1.02×105Pa；（2）3.5×107N；（3）7.875×1010J。
【解析】
（1）探头受到海水的压强：
p＝ρgh＝1.02×103kg/m3×10N/kg×10m＝1.02×105Pa；
（2）该船满载时排水量m排＝3500t＝3.5×106kg，
公务船所受到的浮力：
F浮＝G排＝m排g＝3.5×106kg×10N/kg＝3.5×107N；
（3）由v＝
可得，船匀速航行1h通过的路程为：
s＝vt＝45km/h×1h＝45km＝4.5×104m，
因为船漂浮，
所以船的重力：G＝F浮＝3.5×107N；
因船匀速行驶，
所以船受到的动力：
F＝f＝0.05G＝0.05×3.5×107N＝1.75×106N，
动力所做的功：
W＝Fs＝1.75×106N×4.5×104m＝7.875×1010J。
【题目】人造太阳是指像太阳一样通过核聚变，源源不断地产生巨大的能量。2017年7月4日晚中国科学院合肥物质科学研究院等离子物理研究所宣布，如图1，我国的全超导托卡马克核聚变实验装置（俗称“人造太阳”）在全球首次实现了稳定的101.2秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行，创造了新的世界纪录，为人类开发利用核聚变清洁能源奠定了重要的技术基础。若人造太阳成为现实，某城市构想将来在高空设置一个人造太阳（近似认为是一个点，其能量以该点为中心向四周传播），在夜晚利用人造太阳为城市提供能量。在地面距人造太阳500m处一用户利用一面积为2m2的接收装置垂直获取能量，为家中某加热器供电，其内部简化电路如图2所示、其正常工作时的功率如表所示。
S1 | 断开 | 闭合 |
S2 | 闭合 | 闭合 |
功率 | P1＝22W | P2＝44W |
（1）求R2的阻值；
（2）在实际使用中，该用户接收装置获得能量并转化为电能，在使用高温档时给某材料加热，材料温度升高4℃加热时间为40s。[设电热丝发热全部被材料吸收，材料的质量m＝500g，材料的比热容c＝0.66×103J/（kg℃），已知半径为r的球其表面积为4πr2．不计传播过程中能量损耗，该接收装置能量转换为电能的效率为15%]
①该加热器的实际功率为多大？
②该人造太阳的功率至少为多少？
（3）利用相同面积的接收装置，为了能从人造太阳中获得更多的能量，在安装人造太阳时应该适当的靠近还是远离地球一些？
