Question

【题目】如图是一艘完全依靠太阳能驱动的船。该船长30米，宽15米，满载时排水量60吨，船底浸入水中最大深度为2.8m，船的表面安装们太阴能电池板，接收太阳能的功率为1.6×105W，若接收的太阳能只用来驱动船前进。在一次航行中，从某一时刻开始，太阳能船受到水平方向的牵引力F随时间t的变化关系如图甲所示，船的运动速度v随时间t的变化关系如图乙所示，g取10N/kg，求：

(1)太阳能是太阳内部氢原子核发生__________(选填“裂变”或¨聚变”)时释放的能量，太阳能属于__________(选填“可再生”或“不可再生”)能源；

(2)满载时太阳能船受到的浮力和船底2.8m处受到水的压强_________；

(3)第50s到第100s内牵引力做的功及该过程中太阳能船的效率____________。

Answer 1

【答案】 聚变 可再生 6×105N，2.8×104N 5×106J，62.5%

【解析】(1)太阳能是太阳内部氢原子核发生聚变时释放的能量，因为太阳的寿命还有几十亿年，所以太阳能对于人类来说是取之不尽、用之不竭的，属于可再生能源；

(2)满载时太阳能船排水量60吨，根据阿基米德原理知，漂浮时排开水的重即为浮力，所以受到的浮力为：

；

根据计算船底2.8m处受到水的压强为：

；

(3)由图2知，第50s到第100s内，速度为1m/s，牵引力为10×104N，做的功为：

，

接收太阳能的功率为1.6×105W，则50s内电流做功为：

该过程中太阳能船的效率为：

。