Question

20．科技人員設(shè)計了一種可移動式太陽能水上漂浮房，它具有冬暖夏涼的優(yōu)點，不僅為人們到海濱旅游提供了方便，而且節(jié)約了能源、減少了對環(huán)境的污染．某可移動式太陽能水上漂浮房的屋頂安裝了太陽能電池板，接收太陽能的功率為9.0×10³W，能為該房供應(yīng)熱水和在水上移動等提供能量．

（1）漂浮房冬暖夏涼，利用了水的比熱容比較大的特性．
（2）若現(xiàn)有5位中學(xué)生從岸上進入漂浮房參觀，則漂浮房受到的浮力將A．
A．變大    　　B．不變    　C．變小      D．無法確定
（3）如圖甲和乙是小明在離漂浮房遠近不同的地方先后拍攝到的兩張照片，從照片可以看出，小明是在遠離漂浮房（選填“靠近”或“遠離”）．
（4）若電池板吸收的太陽能只用來提供推動漂浮房前進所需的能量，漂浮房在平靜的水面上以恒定功率沿直線運動，運動過程中受到的阻力不變．從某一時刻開始，漂浮房受到水平方向的牽引力F隨運動時間t的變化關(guān)系如圖丙所示，t=50s后，漂浮房以2.5m/s的速度做勻速直線運動．則在整個運動過程中：
①漂浮房受到的阻力大小為多少？
②太陽能轉(zhuǎn)化為機械能的效率為多少？

Answer 1

分析 （1）因水的比熱容最大，所以在質(zhì)量或溫度變化量相同情況下吸收或放出的熱量多，溫度變化小，即達到冬暖夏涼．
（2）估計一個中學(xué)生質(zhì)量為50kg，利用G=mg，計算即可．
（3）凸透鏡成實像的規(guī)律是物體離凸透鏡越近，像離凸透鏡越遠，像也越大．根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，觀察攝像頭所拍攝照片的變化可判斷那個汽車相對于攝像頭的距離變化．
（4）由圖可以看出t=50s后，漂浮房受到的阻力大小為800N，利用機械效率公式計算即可

解答 解：（1）在相同情況下（質(zhì)量或溫度變化量）比熱容大的物質(zhì)吸收或放出的熱量多，溫度變化小，即達到冬暖夏涼，所以利用的是水的比熱容大的特性；
（2）估計一個中學(xué)生質(zhì)量為50kg，則增加重力G=mg=5×50kg×10N/kg=2500N，
因為漂浮，所以F_浮=G，所以浮力也增加2500N．
（3）如圖甲和乙是小明在離漂浮房遠近不同的地方先后拍攝到的兩張照片，從照片可以看出，小明是在遠離漂浮房，其漂浮房變��；
（4）由圖可以看出t=50s后，漂浮房受到的阻力大小為800N，
太陽能轉(zhuǎn)化為機械能的效率為：η=$\frac{{P}_{有用}}{{P}_{總}}$=$\frac{F×v}{P}$×100%=$\frac{800N×2.5m/s}{9.0×1{0}^{3}W}$×100%=22.2%：
故答案為：（1）比熱容；（2）A；（3）遠離；
（4）①漂浮房受到的阻力大小為800N；
②太陽能轉(zhuǎn)化為機械能的效率為22.2%．

點評 這是物理卷的最后一題，綜合性比較強．通過一個漂浮房的設(shè)計，涵蓋了有關(guān)浮力、電學(xué)、能的轉(zhuǎn)化、比熱容、機械效率及運動學(xué)的知識，并且還以一個F-T圖象，增加了題目的難度．要求學(xué)生對所涉及的知識點充分掌握的同時，還要對日常生活有所經(jīng)驗，比如對中學(xué)生體重的估計．