Question

【題目】閱讀短文，回答問題。

美國建筑師凱文朔普費爾設計出了一種能漂浮在水中的城市（如圖所示）。漂浮城市裝有動力裝置，可以移動。該漂浮城市三角形建筑的主體結構是中空的，強風能從中通過，可以確保當颶風來臨時，把颶風對建筑的破壞降至最低。該漂浮城市高達360m，占地270萬平方米，可容納多達4萬居民。酒店、商店，只要是普通城市有的，這里都一應俱全。漂浮城市的表面安裝有太陽能電池板，接收太陽能的功率為8.0×108W。

（1）太陽能電池板工作時，是_____能轉化為_____能。

（2）假如某班級有50位中學生從岸上進入漂浮城市參觀，則漂浮城市受到的浮力約增加_____。

A．2.5×102 N B．2.5×103 N C．2.5×104N D．2.5×105N

（3）若電池板吸收的太陽能只用來提供推動漂浮城市前進所需的能量，漂浮城市在平靜的水面上沿直線運動，運動過程中受到的阻力不變。從某一時刻開始，漂浮城市受到水平方向的牽引力F隨運動時間t的變化關系如圖甲所示，漂浮城市的運動速度v與時間t的關系如題2圖乙所示。

①漂浮城市運動到第25s時受到的阻力為_____N，從第50s到100s內牽引力做的功為_____J。

②漂浮城市在勻速運動過程中，太陽能轉化為機械能的效率為_____。

Answer 1

【答案】 太陽 電 C 8×108 2×1010 50%

【解析】解：（1）太陽能電池板工作時，將太陽能轉化為電能；（2）漂浮城市漂浮在水面上，浮力等于其總重力，所以漂浮城市增加的浮力就是50位中學生的重力，每位中學生的體重約為G＝500N，漂浮城市增加的浮力為：F浮＝50G＝50×500N＝2.5×104N，故選C；（3）①從速度v與時間t圖象乙上看出，50s到100s時物體做勻速直線運動，物體處于平衡狀態，

即物體所受到的摩擦力大小應該與拉力F大小相等，從F的大小與時間t的關系圖象甲，50s到100s時，拉力F＝8×108N，所以f＝8×108N，因為在整個運動過程中，摩擦力是不變的，即漂浮城市運動到第25s時受到的阻力為8×108N；由速度與時間圖象甲可知，50s到100s時物體做勻速直線運動，v＝0.5m/s，而t＝100s﹣50s＝50s，牽引力F做的功為：W＝FS＝Fvt＝8×108N×0.5m/s×50s＝2×1010J；②太陽能轉化為機械能的效率：

η＝＝50%。