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建造设计师设计出了一种能漂浮在水中的城市,漂浮城市装有动力装置,可以移动,该漂浮城市三角形建筑的主体结构是中空的,强风能从中通过,可以确保当飓风来临时,把飓风对建筑的破

网友投稿  2022-04-01 00:00:00  互联网

◎ 题目

建造设计师设计出了一种能漂浮在水中的城市,漂浮城市装有动力装置,可以移动,该漂浮城市三角形建筑的主体结构是中空的,强风能从中通过,可以确保当飓风来临时,把飓风对建筑的破坏降至最低.该漂浮城市高达360m,占地270万平方米,可容纳多达4万居民.酒店、商店只要是普通城市有的,这里都一应俱全。漂浮城市的表面安装有太阳能电池板,接收太阳能的功率为8.0×108W,请回答下列问题:

(1)假如某班级有40位中学生从岸上进入漂浮城市参观,则漂浮城市受到的浮力约增加(     )
A.2.0×102N,B. 2.0×103NC. 2.0×104ND.2.0×105N
(2)若三角形建筑空洞的面积为2.0×104 m2,某次飓风正好垂直于空洞的表面吹入,1S
流入空洞的空气质量是1.92×106kg,该地的空气密度是 1.2kg/m3,则飓风的风速是
      
(3)若电池板吸收的太阳能只用来提供推动漂浮城市前进所需的能量,漂浮城市在平静的
水面上沿直线运动,运动过程中受到的阻力不变。某一时刻开始,漂浮城市受到的水平
方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如图甲所示,漂浮城市运动速度v与时间t的
关系如图乙所示。则在50s—100s,漂浮城市做       运动。漂浮城市运动到第25s
时受到的阻力为         N。
(4)从50s到100s内牵引力做的功为多少?(写出计算过程)
(5)漂浮城市在匀速运动过程中,太阳能转化为机械能的效率为多少?(写出计算过程)

◎ 答案

(1)C (2)80m/s (3)匀速直线运动   8×108N;(4)2×1010J (5)50%

◎ 解析


试题分析:(1)∵漂浮城市漂浮在水面上,
∴漂浮城市增加的浮力就是50位中学生的重力,
而G=500N,
∴漂浮城市增加的浮力为:F=50G=50×500N=2.5×104N.
所以选C.
(2)∵m=1.92×106kg,ρ=1.2kg/m3
∴空洞内空气的体积为:
而空洞的面积为S=2.0×104m2
∴空气移动的距离为:
又∵t=1s,
∴飓风的风速为:
(3)①从速度v与时间t图象乙上看出,50s到100s时物体做匀速直线运动,物体处于平衡状态,
即物体所受到的摩擦力大小应该与拉力F大小相等,
从F的大小与时间t的关系图象甲,50s到100s时,拉力F=8×108N,
因为在整个运动过程中,摩擦力是不变的,即漂浮城市运动到第25s时受到的阻力为8×108N;
(4)由速度与时间图象甲可知,50s到100s时物体做匀速直线运动,V=0.5m/s,
而t=100s-50s=50s,
∴牵引力F做的功为:W=FS=FVt=8×108N×0.5m/s×50s=2×1010J.
(5)
点评:此题考查了物体漂浮时浮力的计算,速度的计算,阻力的计算,并且考查了学生对图象问题的分析能力,能从图象中得出相关的信息,然后结合功的计算公式进行计算求解,是中考的热点考题.

◎ 知识点

    专家分析,试题“建造设计师设计出了一种能漂浮在水中的城市,漂浮城市装有动力装置,可以移动,该漂浮城市三角形建筑的主体结构是中空的,强风能从中通过,可以确保当飓风来临时,把飓风对建筑的破…”主要考查了你对  【力的三要素】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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