初中物理综合训练.doc

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1、综合题型专题训练1.如图所示的新型小艇，由铺满船面的光伏太阳能电池板提供工作能源，依赖太阳能进行环球旅行。小艇上太阳能光伏板面积约为500m2，在阳光的照射下，通过太阳能板可以获得100kW的功率。这种小艇有两个相同的引擎，仅需20kW的牵引功率就能驱动单引擎，使小艇以18km/h的速度匀速行驶。用40kW的牵引功率驱动双引擎，能使小艇匀速行驶的速度高达30km/h。这种小艇采用密度较小，硬度大的新型材料制造，自重仅为9×104N，满载排水量为60t。⑴太阳能光伏板工作时，是能转化为光能。⑵这种小艇满载漂浮在海面上时受到浮力是N。空载漂浮在海面上，排开海

2、水的体积是m3。（海水的密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）⑶如果每天阳光照射太阳能电池板的时间为10h，获得的电能约为kW•h，合J。这些电能相当于完全燃烧kg的焦炭释放的能量。（焦炭的热值取3.0×107J/kg）⑷若引擎的电能转化为机械能的效率为80%．试求用20kW的电量驱动单引擎时，小艇受到的阻力大小。⑸20kW的牵引功率驱动单引擎，小艇以18km/h的速度行驶．40kW的牵引功率驱动双引擎，小艇以30km/h的速度行驶，而不是以36km/h的速度行驶．这是为什么呢？请你提出一种合理的猜想。2.美国建筑师凯文•朔普费尔设计出了一种

3、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：⑴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．2.5×102NB．2.5×103NC．2.5×104ND．2.5×105N（）⑵若三角形建筑空洞的面积为2.0

4、×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．⑶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。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

5、）1.解：⑴太阳能电池在工作时，消耗光能产生电能，故是将光能转化为电能的装置；⑵∵G排=m排g=6×104kg×10N/kg=6×105N据阿基米德原理知，此时船满载时受浮力：F浮=G排=6×105N；当空载时，由于轮船漂浮F浮=G船=ρgV排=9×104N⑶太阳光照射一天（日照时间为10h）可获得电能是W=Pt=100KW×10h=1000kw•h=3.6×109J据公式Q=mq可得：⑷P′=P电×80%=20kW×0.8%=16000W，且V=18km/h=5m/s∴牵引力：∵汽车匀速行驶，∴f=F=3200N。⑸小艇所受的阻力随着速度的变大而变大。

6、2.解：⑴∵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。⑵∵m=1.92×106kg，ρ=1.2kg/m3，∴空洞内空气的体积为：空洞的面积为S=2.0×104m2，空气移动的距离为：∴飓风的风速为：故答案为：80⑶①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

7、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．②