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    15．在体育运动竞赛中，帆板是帆船运动中一个级别的比赛，是一项新兴的体育运动，可实际上是一个独立的体育项目．如图所示，某种帆板由板体、帆杆、面积为6m2的三角帆和带有万向节的桅杆组成，没有舵和坐舱，全部质量仅为20kg，依靠风力在湖面上行驶．g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3，求：
    （1）体重为50kg的运动员登上帆板时，帆板排开水的体积是多少？
    （2）查相关资料可知，当湖面风速为8m/s时，风压为40Pa，此时风对三角帆的最大推力是多大？
    （3）如表给出了在不同风速下，风能强度P风（即每秒时间内，在帆面上获得的能量），经测算，当风速为10m/s时，帆板受到风的推力是280N，并且以6m/s的速度在湖面上匀速行驶，求帆板的风能利用率．
    平均风速（m/s）51015202530
    风能强度P风（×102J/s）24487284120144

    分析 （1）运动员登上帆船时，帆船仍漂浮，受到的浮力等于船和人总重，利用阿基米德原理求排开水的体积；
    （2）知道三角帆的面积和风压，利用压强公式求风对船帆的最大推力；
    （3）知道船受到风的推力，求出时间t内帆船运动的距离，利用W=Fs求风对帆船做的功（有用能量），利用风能强度值求出时间t内帆船获得的能量（总能量），利用效率公式求帆船的风能利用率．

    解答 解：
    （1）因为帆船处于漂浮，
    所以运动员登上帆船时，帆板受到的浮力：
    F浮=G帆板+G运动员
    =m帆板g+m运动员g
    =20kg×10N/kg+50kg×10N/kg
    =700N；
    由F浮=ρ水V排g可得帆板排开水的体积：
    V排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{700N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=0.07m3；
    （2）由p=$\frac{F}{S}$得风对三角帆的最大推力：
    F=pS=40Pa×6m2=240N；
    （3）风对帆船做的功：
    W=Fs=Fvt=280N×6m/s×t，
    当风速为10m/s时，时间t内帆船获得的能量：
    E=48×102J/s×6m2×t，
    帆板的风能利用率：
    η=$\frac{W}{E}$=$\frac{280N×6m/s×t}{48×1{0}^{2}J/s×t}$×100%=35%．
    答：（1）帆板排开水的体积是0.07m3；
    （2）风对三角帆的最大推力是240N；
    （3）帆板的风能利用率为35%．

    点评 本题考查了物体漂浮条件、阿基米德原理、重力公式、压强公式、效率公式的掌握和运用，能看懂、利用好表格内容是解答本题的关键．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    A．3.85cmB．3.857 cmC．3.86cmD．3.4 cm

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    10．为了研究滑动摩擦力与哪些因素有关，小华同学设计了如图所示的实验：
    实验次数运动速度（m/s）测力计示数（N）
    10.050.6
    20.100.6
    30.150.6

    （1）在实验中，小华用测力计测滑动摩擦力是利用了二力平衡的原理．
    （2）由图甲乙两个实验可知，摩擦力的大小与压力的大小有关．
    （3）由图甲和图丙两个实验可知，摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关．
    （4）还有同学认为滑动摩擦力可能与物体的运动速度有关系，为了验证猜想是否正确，小华同学用图甲装置进行了三次实验，实验记录如上表：
    由实验记录可知，该猜想是错误（选填“正确”或“错误”）的．

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    20．小亮为了测量盐水的密度，进行了如下实验：
       
    （1）将天平放在水平台面上，游码移到横梁标尺的零刻度线处．天平横梁静止时，指针指在分度盘中央刻度线的左侧，如图甲所示．为使横梁在水平位置平衡，应将横梁右端的平衡螺母向右端移动．
    （2）他将盛有适量盐水的烧杯放在调节好的天平左盘左盘内，测出杯子和盐水的总质量为95g．然后将杯中盐水一部分倒入量筒中，如图乙所示，则量筒中盐水的体积为30cm3．
    （3）再将盛有剩余盐水的烧杯放在天平左盘内，这时出现了如图丙所示的情况，小亮应进行的操作是：增加砝码并移动游码（调节平衡螺母/增减砝码并移动游码），使天平横梁再次平衡，读出右盘中砝码质量和游码在标尺上的刻度值如图丁所示，则杯子及杯内剩余盐水的总质量为62g．
    （4）根据上述实验数据计算盐水的密度为1.1×103kg/m3．
    （5）在测量体积的过程中，若有一部分盐水溅出，测出的密度将变大（变大/不变/变小）．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

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    A．洗澡水的适宜温度约为80℃B．课桌的高度约为80cm
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    A．B．C．D．

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