Question

【題目】閱讀短文，回答問題.
如圖所示是一艘智能太陽能混合動(dòng)力游船，它的動(dòng)力系統(tǒng)由太陽能電池組和柴油發(fā)電機(jī)組組成.游船照明采用節(jié)能燈和LED燈.船滿載時(shí)的排水量為60t.航行中，船載能量管理系統(tǒng)按下表中航行速度要求自動(dòng)識(shí)別并切換動(dòng)力系統(tǒng).船的航行速度簡(jiǎn)稱航速，單位為“節(jié)”，用kn表示.

航速/kn	供電模式	動(dòng)力系統(tǒng)	最大功率/kW
0～4	純電池	太陽能電池組
4～8	柴 電	柴油發(fā)電機(jī)	300

（1）游船滿載時(shí)，所受的浮力為N；當(dāng)部分游客下船后，船底受到水的壓強(qiáng)將（增大/減小/不變）.
（2）船上照明電路中用到了恒流電阻，它的電流與電壓關(guān)系如圖所示.當(dāng)恒流電阻兩端的電壓由0V增大到4V的過程中，它的電阻（不變/減小/增大）.若將它與一只標(biāo)有“3.2V 0.3A”的LED（發(fā)光二極管）一起接到電壓為4V的電源上，要使LED正常工作，則應(yīng)將它們聯(lián)到電路中；若該電路中的電源電壓可調(diào)，則電源電壓在范圍內(nèi)變化，它們都能正常工作.
（3）已知船航行時(shí)，所受的阻力與航速的平方成正比.若在柴電和純電池供電模式下，游船以最大航速航行時(shí)所受的阻力分別為f1、f2 ， 則f1與f2的比值是；當(dāng)游船以純電池模式航行時(shí)，動(dòng)力系統(tǒng)的最大功率是kW.（設(shè)船做勻速直線運(yùn)動(dòng)）

Answer 1

【答案】
（1）6×105,減小
（2）增大,串,3.2～7.2
（3）4∶1,37.5
【解析】（1）船漂浮時(shí)受到的浮力等于自身的重力，即F浮 =G=6×104 kg×10N/kg=6×105N；當(dāng)部分游客下船后，船體會(huì)上浮一些，即船底浸入水的深度減小，所以船底受到水的壓強(qiáng)將減小；
（2）因?yàn)殡妷簽?V的電源給LED供電，大于LED正常工作時(shí)的電壓3.2V，所以根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知需要串聯(lián)一個(gè)電阻，即將LED與R串聯(lián).根據(jù)恒流電阻R的電流、電壓關(guān)系圖象分析可知：由此分析：電源電壓在3.2V～7.2V范圍內(nèi)變化，LED都能正常工作；
（3）因?yàn)榇�航行時(shí)，所受的阻力與航速的平方成正比，即f=kv2，當(dāng)柴電和純電池供電模式下，游船以最大航速航行時(shí)，v1=8km/h，v2=4km/h，故f1與f2的比值是4∶1 ；當(dāng)游船以純電池模式航行時(shí)，F(xiàn)動(dòng)=f，動(dòng)力系統(tǒng)的最大功率P2=Fv大=f2v大=kv3，故P1/P2=V13/V23，因?yàn)樵诓耠娔Ｊ胶叫袝r(shí)，動(dòng)力系統(tǒng)的最大功率P1=300W，所以P2=37.5W.
所以答案是：（1）6×105；減小；（2）增大；串；3.2～7.2；（3）4∶1；37.5.

【考點(diǎn)精析】通過靈活運(yùn)用阿基米德原理和浮力大小的計(jì)算，掌握阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力．這個(gè)規(guī)律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排；浮力的公式為：F浮= G排 =ρ液gv排即可以解答此題．