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    如图所示的新型小艇，由铺满船面的光伏太阳能电池板提供工作能源，太阳能光伏板面积约500m2，在阳光照射下，通过太阳能板可以获得100kW的功率．小艇材料密度较小，硬度较大，自重仅为9×104N，满载的排水量为60t．
    （1）太阳能光伏板工作时能量转化为
    电能
    电能
    ；
    （2）小艇满载漂浮在海面上受到的浮力是多少？所装货物重多少？（g取10N/kg）
    （3）若每天阳光照射太阳能电池板10h，获得的电能为多少kW?h？
    （4）若引擎电能转化为机械能的效率为80%，用20kW的功率驱动时，小艇以18km/h匀速行驶时受到的阻力是多少？
    （5）这种小艇有两个相同的引擎，用20kW的牵引功率驱动单引擎，小艇以18km/h的速度行驶；用40kW的牵引功率驱动双引擎，小艇以30km/h的速度行驶，而不是以36km/h的速度行驶．这是为什么呢？请你提出一种合理的猜想．
    分析：（1）太阳能电池板将太阳能转化为电能．
    （2）明确满载排水量的含义，排水量是小艇满载时排开水的质量，求出排开水的重力，根据阿基米德求出小艇满载时受到的浮力，根据漂浮条件求出小艇满载时，的重力，知道小艇的自重，求出小艇所装货物的重力．
    （3）知道太阳能板的功率，知道照射时间，根据W=Pt求出获得的电能．
    （4）知道电能和机械能转化的效率，又知道电功率，求出机械功率，又知道小艇速度，根据F=
    P
    v
    求出牵引力，根据二力平衡条件求出小艇受到的阻力．
    （5）相同条件下，物体的运动速度越快，物体受到的阻力越大．
    解答：解：（1）太阳能光伏板工作时，太阳能转化为电能．
    （2）F浮=G排=m排g=6×104kg×10N/kg=6×105N，
    因为漂浮，所以F浮=G船+G货，
    G货=F浮-G船=6×105N-9×104N=5.1×105N．
    （3）W=Pt=100kW×10h=1000kW?h．
    （4）η=
    W有
    W总
    =
    W有
    t
    W总
    t
    =
    P机
    P电
    ，
    ∴P机=80%P电=80%×20kW=1.6×104W，
    v=18km/h=5m/s，
    ∵匀速，P=Fv，
    ∴f=F=
    P
    v
    =
    1.6×104W
    5m/s
    =3200N．
    答：（1）太阳能光伏板工作时能量转化为电能；
    （2）小艇满载漂浮在海面上受到的浮力是6×105N，所装货物重5.1×105N．
    （3）若每天阳光照射太阳能电池板10h，获得的电能为1000kW?h．
    （4）若引擎电能转化为机械能的效率为80%，用20kW的功率驱动时，小艇以18km/h匀速行驶时受到的阻力是3200N．
    （5）答：功率增大为原来的二倍，速度没有增大到原来的二倍，是因为小艇所受的阻力随速度的增大而增大．
    点评：由于能源的紧缺，太阳能在生活中有广泛的应用，随之出现的习题也在增多，本题通过新型小艇考查了能量的转化、阿基米德原理、二力平衡、功率、效率、漂浮条件，综合性很强，有一定的难度．
    练习册系列答案
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    科目：初中物理 来源： 题型：

    如图所示的新型小艇，由铺满船面的光伏太阳能电池板提供工作能源，依赖太阳能进行环球旅行．小艇上太阳能光电板面积约为500cm2，在阳光的照射下，通过太阳能板可以获得100kW的功率．这种小艇有两个相同的引擎，仅需20kW的牵引功率就能驱动单引擎，使小艇以18km/h的速度匀速行驶．用40kW的牵引功率驱动双引擎，能使小艇匀速行驶的速度高达30km/h．这种小艇采用密度较小，硬度大的新型材料制造，自重仅为9×104N，满载的排水量为60t．
    （1）求这种小艇满载漂浮在海面上时，受到的浮力F1和空载漂浮在海面上，排开海水的体积V2；
    （海水的密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
    （2）若引擎的电能转化为机械能的效率为80%，试求用20kW的电功率驱动单引擎时，小艇受到的阻力大小．

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    科目：初中物理 来源： 题型：

    （2012?海安县模拟）如图所示的新型小艇，由铺满船面的光伏太阳能电池板提供工作能源，依赖太阳能进行环球旅行．小艇上太阳能光伏板面积约为500m2，在阳光的照射下，通过太阳能板可以获得100kW的功率．
    这种小艇有两个相同的引擎，仅需20kW的牵引功率就能驱动单引擎，使小艇以18km/h的速度匀速行驶．用40kW的牵引功率驱动双引擎，能使小艇匀速行驶的速度高达30km/h．
    这种小艇采用密度较小，硬度大的新型材料制造，自重仅为9×104N，满载的排水量为60t．
    （1）太阳能光伏板工作时，是
    光
    光
    能转化为
    电
    电
    能．
    （2）这种小艇满载漂浮在海面上时，受到的浮力是
    6×105N
    6×105N
    N．空载漂浮在海面上，排开海水的体积是
    9
    9
    m3．（海水的密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
    （3）如果每天阳光照射太阳能电池板的时间为10h，获得的电能约为
    1000
    1000
    kW?h，合
    3.6×109
    3.6×109
    J．这些电能相当于完全燃烧
    120
    120
    kg的焦炭释放的能量．（焦炭的热值取3.0×107J/kg）
    （4）若引擎的电能转化为机械能的效率为80%．试求用20kW的电量驱动单引擎时，小艇受到的阻力大小．
    （5）20kW的牵引功率驱动单引擎，小艇以18km/h的速度行驶．40kW的牵引功率驱动双引擎，小艇以30km/h的速度行驶，而不是以36km/h的速度行驶．这是为什么呢？请你提出一种合理的猜想．

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    科目：初中物理 来源： 题型：

    （2013?桂林模拟）如图所示的新型小艇，由铺满船面的光伏太阳能电池板提供工作能源，依赖太阳能进行环球旅行．小艇上太阳能光伏板面积约为500m2，在阳光的照射下，通过太阳能板可以获得100kw的功率，这种小艇有两个相同的引擎，仅需20kw的牵引功率就能驱动单引擎，使小艇以18km/h的速度匀速行驶．用40kw的牵引功率驱动双引擎，能使小艇匀速行驶的速度高达30km/h．这种小艇采用密度较小，硬度大的新型材料制造，自重仅为9×104N，满载的排水量为60t．
    （1）这种小艇满载漂浮在海面上时，排开海水的体积是多大？（海水的密度取1.0×103kg/m3）
    （2）如果每天阳光照射太阳能电池板的时间为10h，获得的电能约为多少kW?h？
    （3）若引擎的电能转化为机械能的效率为80%，试求用20kw的牵引功率驱动单引擎时，小艇受到的阻力大小．

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    科目：初中物理 来源：2013年河北省中考物理模拟试卷（三）（解析版） 题型：解答题

    如图所示的新型小艇，由铺满船面的光伏太阳能电池板提供工作能源，太阳能光伏板面积约500m2，在阳光照射下，通过太阳能板可以获得100kW的功率．小艇材料密度较小，硬度较大，自重仅为9×104N，满载的排水量为60t．
    （1）太阳能光伏板工作时能量转化为______；
    （2）小艇满载漂浮在海面上受到的浮力是多少？所装货物重多少？（g取10N/kg）
    （3）若每天阳光照射太阳能电池板10h，获得的电能为多少kW?h？
    （4）若引擎电能转化为机械能的效率为80%，用20kW的功率驱动时，小艇以18km/h匀速行驶时受到的阻力是多少？
    （5）这种小艇有两个相同的引擎，用20kW的牵引功率驱动单引擎，小艇以18km/h的速度行驶；用40kW的牵引功率驱动双引擎，小艇以30km/h的速度行驶，而不是以36km/h的速度行驶．这是为什么呢？请你提出一种合理的猜想．

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