Question

科技人员设计出了一种可移动式太阳能水上漂浮房如下图所示，它具有冬暖夏凉的优点．表面安装有太阳能电池板，接收太阳能的功率为1.6×10⁴W，该漂浮房屋三角形建筑的主体结构是中空的，三角形建筑外围（即除去该面空洞）的面积为1.0×10³m²，空气密度约为1.2kg/m³，已知空气动能与空气质量成正比．1kg空气在不同的速度（V）时的动能（E）如下表所示．

E（J）	2	8	18	32	50
V（m/s）	2	4	6	8	10

⑴漂浮房冬暖夏凉，利用了水的    比较大的特性．
⑵漂浮房在平静的水面沿直线运功，运动过程中受到的阻力不变，水平方向的牵引力随运动时间t的变化关系如右图所示，t=50s后，漂浮房以2.5m/s的速度做匀速直线运动，则在整个运动过程中，漂浮房受到的阻力大小为    N．

⑶由表格中数据可知，每kg空气动能（E）与速度（V）的关系表达式为E=    ．
⑷若风正好垂直于三角形表面吹入，当风速为8m/s时,每秒钟吹向三角形建筑的空气体积是多少立方米？若煤的热值3.2×10⁷J/kg，那么当风速为8m/s时，漂浮房在1h内获得的风能与完全燃烧多少千克的煤所产生的内能相当？

Answer 1

（1）比热容（1分）（2）800N（1分）（3）V²/2（1分）（4）34.56 kg（1分）

解析试题分析：（1）在相同情况下（质量或温度变化量）比热容大的物质吸收或放出的热量多，温度变化小，即达到冬暖夏凉，所以利用的是水的比热容大的特性；
（2）t=50s后，漂浮房以2.5m/s的速度做匀速直线运动，则受到的为平衡力，阻力不变，所以整个运动过程中漂浮房受到的阻力大小为800N。
（3）由表中数据可得：每千克空气动能；
（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）
考点：机械效率的计算；热量的计算．
点评：综合性比较强．通过一个漂浮房的设计，涵盖了有关电学、能的转化、比热容、机械效率的知识，并且还以一个F-t图象，增加了题目的难度．要求学生对所涉及的知识点充分掌握的同时，还要对日常生活有一定经验．