作业帮（2012•建湖县模拟）阅读短文，回答问题．
来源：学生作业帮 编辑：拍题作业网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/04/27 22:09:27
（2012•建湖县模拟）阅读短文，回答问题．
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．
（1）太阳能电池板工作时，是______能转化为______能．
（2）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
（3）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钟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．
（4）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的变化关系如上图甲所示，漂浮城市的运动速度v与时间t的关系如图乙所示．
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______．
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．
（1）太阳能电池板工作时，是______能转化为______能．
（2）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
（3）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钟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．
（4）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的变化关系如上图甲所示，漂浮城市的运动速度v与时间t的关系如图乙所示．
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______．
（1）太阳能电池板工作时，是把太阳能转化为电能．
（2）∵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．
（3）∵m=1.92×106kg，ρ=1.2kg/m3，
∴空洞内空气的体积为：V=
m
ρ=
1.92×106kg
1.2kg/m3=1.6×106m3，
而空洞的面积为S=2.0×104m2，
∴空气移动的距离为：L=
V
S=
1.6×106m3
2.0×104m2=80m，
又∵t=1s，
∴飓风的风速为：V=
L
t=
80m
1s=80m/s．
（4）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=
W
Q=
FS
Pt=
Fvt
Pt=
8×108N×0.5m/s×t
8.0×108W×t=50%．
故答案为：（1）太阳；电；（2）C；（3）80（4）①8×108；2×1010；②50%．
（2）∵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．
（3）∵m=1.92×106kg，ρ=1.2kg/m3，
∴空洞内空气的体积为：V=
m
ρ=
1.92×106kg
1.2kg/m3=1.6×106m3，
而空洞的面积为S=2.0×104m2，
∴空气移动的距离为：L=
V
S=
1.6×106m3
2.0×104m2=80m，
又∵t=1s，
∴飓风的风速为：V=
L
t=
80m
1s=80m/s．
（4）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=
W
Q=
FS
Pt=
Fvt
Pt=
8×108N×0.5m/s×t
8.0×108W×t=50%．
故答案为：（1）太阳；电；（2）C；（3）80（4）①8×108；2×1010；②50%．