Question

科技人員設(shè)計(jì)出了一種可移動(dòng)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(diǎn)．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(jié)構(gòu)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(dòng)能與空氣質(zhì)量成正比．1kg空氣在不同的速度（V）時(shí)的動(dòng)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(yùn)功，運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力不變，水平方向的牽引力隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的變化關(guān)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(yùn)動(dòng)，則在整個(gè)運(yùn)動(dòng)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(dòng)能（E）與速度（V）的關(guān)系表達(dá)式為E=    ．
⑷若風(fēng)正好垂直于三角形表面吹入，當(dāng)風(fēng)速為8m/s時(shí),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(dāng)風(fēng)速為8m/s時(shí)，漂浮房在1h內(nèi)獲得的風(fēng)能與完全燃燒多少千克的煤所產(chǎn)生的內(nèi)能相當(dāng)？

Answer 1

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

試題分析：（1）在相同情況下（質(zhì)量或溫度變化量）比熱容大的物質(zhì)吸收或放出的熱量多，溫度變化小，即達(dá)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(yùn)動(dòng)，則受到的為平衡力，阻力不變，所以整個(gè)運(yùn)動(dòng)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(dòng)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）
點(diǎn)評(píng)：綜合性比較強(qiáng)．通過一個(gè)漂浮房的設(shè)計(jì)，涵蓋了有關(guān)電學(xué)、能的轉(zhuǎn)化、比熱容、機(jī)械效率的知識(shí)，并且還以一個(gè)F-t圖象，增加了題目的難度．要求學(xué)生對(duì)所涉及的知識(shí)點(diǎn)充分掌握的同時(shí)，還要對(duì)日常生活有一定經(jīng)驗(yàn)．