Question

科技人員設計出了一種可移動式太陽能水上漂浮房如下圖所示，它具有冬暖夏涼的優(yōu)點．表面安裝有太陽能電池板，接收太陽能的功率為1.6×10⁴W，該漂浮房屋三角形建筑的主體結構是中空的，三角形建筑外圍（即除去該面空洞）的面積為1.0×10³m²，空氣密度約為1.2kg/m³，已知空氣動能與空氣質量成正比．1kg空氣在不同的速度（V）時的動能（E）如下表所示．

E（J）	2	8	18	32	50
V（m/s）	2	4	6	8	10

⑴漂浮房冬暖夏涼，利用了水的    比較大的特性．

⑵漂浮房在平靜的水面沿直線運功，運動過程中受到的阻力不變，水平方向的牽引力隨運動時間t的變化關系如右圖所示，t=50s后，漂浮房以2.5m/s的速度做勻速直線運動，則在整個運動過程中，漂浮房受到的阻力大小為    N．

⑶由表格中數(shù)據(jù)可知，每kg空氣動能（E）與速度（V）的關系表達式為E=    ．

⑷若風正好垂直于三角形表面吹入，當風速為8m/s時,每秒鐘吹向三角形建筑的空氣體積是多少立方米？若煤的熱值3.2×10⁷J/kg，那么當風速為8m/s時，漂浮房在1h內獲得的風能與完全燃燒多少千克的煤所產(chǎn)生的內能相當？

 

Answer 1

【答案】

（1）比熱容（1分）（2）800N（1分）（3）V²/2（1分）（4）34.56 kg（1分）

【解析】

試題分析：（1）在相同情況下（質量或溫度變化量）比熱容大的物質吸收或放出的熱量多，溫度變化小，即達到冬暖夏涼，所以利用的是水的比熱容大的特性；

（2）t=50s后，漂浮房以2.5m/s的速度做勻速直線運動，則受到的為平衡力，阻力不變，所以整個運動過程中漂浮房受到的阻力大小為800N。

（3）由表中數(shù)據(jù)可得：每千克空氣動能；

（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）

考點：機械效率的計算；熱量的計算．

點評：綜合性比較強．通過一個漂浮房的設計，涵蓋了有關電學、能的轉化、比熱容、機械效率的知識，并且還以一個F-t圖象，增加了題目的難度．要求學生對所涉及的知識點充分掌握的同時，還要對日常生活有一定經(jīng)驗．