Question

（2012?吴中区三模）（4分）科技人员设计了一种可移动式太阳能水上漂浮房，它具有冬暖夏凉的优点，不仅为人们到海滨旅游提供了方便，而且节约了能源、减少了对环境的污染．某可移动式太阳能水上漂浮房的屋顶安装了太阳能电池板，接收太阳能的功率为9.0×10³W，能为该房供应热水和在水上移动等提供能量．
（1）漂浮房冬暖夏凉，利用了水的

比热容

比较大的特性．
（2）有5位中学生从岸上进入漂浮房参观，则水对漂浮房的浮力约增加

2500

N．
（3）若电池板吸收的太阳能只用来提供推动漂浮房前进所需的能量，漂浮房在平静的水面上以恒定功率沿直线运动，运动过程中受到的阻力不变．从某一时刻开始，漂浮房受到水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如图所示，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

800

N，太阳能转化为机械能的效率为

22.2%

．

Answer 1

分析：（1）因水的比热容最大，所以在质量或温度变化量相同情况下吸收或放出的热量多，温度变化小，即达到冬暖夏凉．
（2）估计一个中学生质量为50kg，利用G=mg，计算即可．
（3）太阳能转化为机械能的效率等于机械能和太阳能的百分比，将数据代入效率公式计算即可．

解答：解：（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）估计一个中学生质量为50kg，则增加重力G=mg=5×50kg×10N/kg=2500N，
∵漂浮，∴F_浮=G，∴浮力也增加2500N．（g=10N/kg）
（3）由图可以看出t=50s后，漂浮房受到的阻力大小为800N，
太阳能转化为机械能的效率为：η=

P有用

P总

=

F×v

P

=

800N×2.5m/s

9.0×103w

=22.2%
故答案为：（1）比热容；（2）2500；（3）800，22.2%．

点评：此题综合性比较强，通过一个漂浮房的设计，涵盖了有关浮力、电学、能的转化、效率及运动学的知识，并且还有一个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和应用，还要对日常生活有所经验，比如对中学生体重的估计，一般作为最后一题出现．