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
◎ 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( )
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浮=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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