Question

【題目】閱讀短文，回答問題.
如圖所示是一艘智能太陽能混合動力游船，它的動力系統(tǒng)由太陽能電池組和柴油發(fā)電機組組成.游船照明采用節(jié)能燈和LED燈.船滿載時的排水量為60t.航行中，船載能量管理系統(tǒng)按下表中航行速度要求自動識別并切換動力系統(tǒng).船的航行速度簡稱航速，單位為“節(jié)”，用kn表示.

航速/kn	供電模式	動力系統(tǒng)	最大功率/kW
0～4	純電池	太陽能電池組
4～8	柴 電	柴油發(fā)電機	300

（1）游船滿載時，所受的浮力為N；當部分游客下船后，船底受到水的壓強將（增大/減小/不變）.
（2）船上照明電路中用到了恒流電阻，它的電流與電壓關系如圖所示.當恒流電阻兩端的電壓由0V增大到4V的過程中，它的電阻（不變/減小/增大）.若將它與一只標有“3.2V 0.3A”的LED（發(fā)光二極管）一起接到電壓為4V的電源上，要使LED正常工作，則應將它們聯(lián)到電路中；若該電路中的電源電壓可調，則電源電壓在范圍內變化，它們都能正常工作.
（3）已知船航行時，所受的阻力與航速的平方成正比.若在柴電和純電池供電模式下，游船以最大航速航行時所受的阻力分別為f1、f2 ， 則f1與f2的比值是；當游船以純電池模式航行時，動力系統(tǒng)的最大功率是kW.（設船做勻速直線運動）

Answer 1

【答案】
（1）6×105,減小
（2）增大,串,3.2～7.2
（3）4∶1,37.5
【解析】（1）船漂浮時受到的浮力等于自身的重力，即F浮 =G=6×104 kg×10N/kg=6×105N；當部分游客下船后，船體會上浮一些，即船底浸入水的深度減小，所以船底受到水的壓強將減�。�
（2）因為電壓為4V的電源給LED供電，大于LED正常工作時的電壓3.2V，所以根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點可知需要串聯(lián)一個電阻，即將LED與R串聯(lián).根據(jù)恒流電阻R的電流、電壓關系圖象分析可知：由此分析：電源電壓在3.2V～7.2V范圍內變化，LED都能正常工作；
（3）因為船航行時，所受的阻力與航速的平方成正比，即f=kv2，當柴電和純電池供電模式下，游船以最大航速航行時，v1=8km/h，v2=4km/h，故f1與f2的比值是4∶1 ；當游船以純電池模式航行時，F(xiàn)動=f，動力系統(tǒng)的最大功率P2=Fv大=f2v大=kv3，故P1/P2=V13/V23，因為在柴電模式航行時，動力系統(tǒng)的最大功率P1=300W，所以P2=37.5W.
所以答案是：（1）6×105；減��；（2）增大；串；3.2～7.2；（3）4∶1；37.5.

【考點精析】通過靈活運用阿基米德原理和浮力大小的計算，掌握阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力．這個規(guī)律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排；浮力的公式為：F浮= G排 =ρ液gv排即可以解答此題．