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美国建筑师凯文•朔普费尔设计出了一种能漂浮在水中的城市(如图所示),漂浮城市装有...

美国建筑师凯文•朔普费尔设计出了一种能漂浮在水中的城市(如图所示),漂浮城市装有动力装置,可以移动.该漂浮城市三角形建筑的主体结构是中空的,强风能从中通过,可以确保当飓风来临时,把飓风对建筑的破坏降至最低.该漂浮城市高达360m,占地270万平方米,可容纳多达4万居民.酒店、商店只要是普通城市有的,这里都一应俱全.漂浮城市的表面安装有太阳能电池板,接收太阳能的功率为8.0×108W,请回答下列问题:
(1)假如某班级有50位中学生从岸上进入漂浮城市参观,则漂浮城市受到的浮力约增加______
A.2.5×102 N     B.2.5×103 N     C.2.5×104 N     D.2.5×105 N
(2)若三角形建筑空洞的面积为2.0×104m2,某次飓风正好垂直于空洞的表面吹入,1s流入空洞的空气质量是1.92×106kg,该地的空气密度是1.2kg/m3.则飓风的风速是______m/s.
(3)若电池板吸收的太阳能只用来提供推动漂浮城市前进所需的能量,漂浮城市在平静的水面上沿直线运动,运动过程中受到的阻力不变.从某一时刻开始,漂浮城市受到水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如下图甲所示,漂浮城市的运动速度v与时间t的关系如下图乙所示.
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①漂浮城市运动到第25s时受到的阻力为______N.从第50s钟到100s钟内牵引力做的功为______J.
②漂浮城市在匀速运动过程中,太阳能转化为机械能的效率为多少?(写出计算过程)

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(1)漂浮城市漂浮在水面上,此时它所受到的浮力等于它的重力,当有50位中学生从岸上进入漂浮城市,则漂浮城市增加的浮力就是50位中学生的重力. (2)知道1s流入空洞的空气质量和空气密度,可利用公式V=计算出空洞内空气的体积,知道空洞的面积,可利用公式L=计算空气移动的距离,又知道运动的时间,可利用公式V==计算风速. (3)①从速度v与时间t图象乙上看出,在0~50s内物体做加速运动,此时的拉力为24×108N,不是二力平衡状态,故此时的拉力与摩擦力无关,当50s到100s时物体做匀速直线运动,从F的大小与时间t的关系图象甲,根据二力平衡求出摩擦力大小.从速度v与时间t图象乙上看出,50s到100s时物体做匀速直线运动,判断此时物体的运动速度,知道拉力F的大小,从而可利用公式W=FS=FVt计算拉力F做的功. ②设时间为t,知道漂浮城市在匀速运动过程中的速度和牵引力F,从而可以利用公式W=FS=FVt计算牵引力做的功,知道接收太阳能的功率,可利用公式Q=Pt计算吸收的太阳能,再利用公式η=计算太阳能转化为机械能的效率. 【解析】 (1)∵漂浮城市漂浮在水面上, ∴漂浮城市增加的浮力就是50位中学生的重力, 而G=500N, ∴漂浮城市增加的浮力为:F浮=50G=50×500N=2.5×104N. 故选C. (2)∵m=1.92×106kg,ρ=1.2kg/m3, ∴空洞内空气的体积为:V===1.6×106m3, 而空洞的面积为S=2.0×104m2, ∴空气移动的距离为:L===80m, 又∵t=1s, ∴飓风的风速为:V====80m/s. 故答案为:80. (3)①从速度v与时间t图象乙上看出,50s到100s时物体做匀速直线运动,物体处于平衡状态, 即物体所受到的摩擦力大小应该与拉力F大小相等, 从F的大小与时间t的关系图象甲,50s到100s时,拉力F=8×108N, 因为在整个运动过程中,摩擦力是不变的,即漂浮城市运动到第25s时受到的阻力为8×108N; 由速度与时间图象甲可知,50s到100s时物体做匀速直线运动,V=0.5m/s, 而t=100s-50s=50s, ∴牵引力F做的功为:W=FS=FVt=8×108N×0.5m/s×50s=2×1010J. ②η=====50%. 故答案为:①8×108,2×1010. 答:太阳能转化为机械能的效率为50%.:
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考点分析:
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四川境内地层深处有食盐水.为了把地下食盐水取出来,古人发明了竹筒井.竹筒井被誉为中国古代第五大发明,如图甲所示.竹筒井的钻探原理是通过如下图乙所示的装置,使钻头一起一落上下运动,连续不断,即可将井中岩石击碎,然后再用专用工具将井中泥沙、碎石取出,直至打到食盐水层.竹筒井一般深约100m,井口直径10~12cm,为了防止井壁坍塌,古人用一种粗如碗口大小的竹子,将竹节淘空,筒筒相连,插入井中,起到了固定井壁的作用.取食盐水时,将钻头换成取水桶,放入井底,将食盐水装满,再扳起花车,食盐水便取出来.请回答下列问题:
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答:______
理由:______
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(3)把食盐水变成盐主要经过“晒”和“煎”两个过程.“晒”是通过太阳的晒提高食盐水的浓度,“煎”是将晒过的食盐水放入锅中,经加热获取食盐.则下列说法正确的是______
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B.“晒”涉及到的物态变化是汽化,而“煎”涉及到的物态变化是凝华
C.“晒”涉及到的物态变化是升华,而“煎”涉及到的物态变化是凝固
D.“晒”和“煎”涉及到的物态变化都是汽化
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实验次数1234567
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表面毛巾棉布木板
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小车运动距离最近较远最远
小车运动时间/s468
由此推断,当摩擦力为零时,小车在水平方向上所受力为______,将做______运动.
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小静同学用焦距为10cm的凸透镜做实验,实验装置如图所示,在实验过程中凸透镜位置保持不变,请你根据所学知识完成下列填空.
(1)改变蜡烛位置,使其位于35cm刻度线处,再移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的倒立、______的实像.(选填:“放大”、“等大”或“缩小”)
(2)改变蜡烛位置,使其位于45cm刻度线处,再移动光屏,在光屏上______成像.(选填:“能”或“不能”)

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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