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九年级物理填空题一般
题目
某建筑师设计出了一种能漂浮在水中的城市（如图甲所示）,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360m360m,占地270270万平方米,可容纳多达44万居民.酒店、商店这里都一应俱全.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8×108W8\times 10^{8}W,请回答下列问题.

(1)(1)当漂浮城市漂浮在水面上时,其受到的浮力______自身重力.
(2)(2)假如某班有5050位平均质量为50kg50kg的中学生从岸上进入漂浮城市参观,则漂浮城市此时排开水的重力增加多少?
(3)(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FF随运动时间tt的变化关系如图乙所示,漂浮城市的运动速度vv与时间tt的关系如图丙所示,则:
①从第50s50s到100s100s内牵引力做的功为多少?
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?
知识点：密度的计算、二力平衡条件的应用、功的计算II、太阳能的其他相关计算章节：第22章 能源与可持续发展 / 22.3 太阳能

答案与解析

答案

（1）因为漂浮城市漂浮在水面上，浮力等于重力；
(2)(2)漂浮城市增加的浮力就是5050位中学生的重力，
而G=mg=50kg×10N/kg=500NG=mg=50kg\times 10N/kg=500N，
所以漂浮城市增加的浮力为：
F浮=50G=50×500N=2.5×104NF_{浮}=50G=50\times 500N=2.5\times 10^{4}N。
(3)(3)①从速度vv与时间tt图象乙上看出，50s50s到100s100s时物体做匀速直线运动，物体处于平衡状态，
即物体所受到的阻力大小与拉力FF大小相等，
从FF的大小与时间tt的关系图象甲，50s50s到100s100s时，拉力F=8×108NF=8\times 10^{8}N，
由速度与时间图象甲可知，50s50s到100s100s时物体做匀速直线运动，v=0.5m/sv=0.5m/s，
而t=100s−50s=50st=100s-50s=50s，
牵引力FF做的功为：
W=Fs=Fvt=8×108N×0.5m/s×50s=2×1010JW=Fs=Fvt=8\times 10^{8}N\times 0.5m/s\times 50s=2\times 10^{10}J。
②η=WQ×100%=FsPt×100%=FvtPt×100%=FvP×100%=8×108N×0.5m/s8.0×108W×100%=50%\eta =\frac{W}{Q}\times 100\%=\frac{Fs}{Pt}\times 100\%=\frac{Fvt}{Pt}\times 100\%=\frac{Fv}{P}\times 100\%=\frac{8×1{0}^{8}N×0.5m/s}{8.0×1{0}^{8}W}\times 100\%=50\%。
答：（1）等于；
(2)(2)漂浮城市受到的浮力增加了2.5×104N2.5\times 10^{4}N；
(3)(3)①漂浮城市运动时，从第50s50s钟到100s100s钟内牵引力做的功是2×1010J2\times 10^{10}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50%50\%。

解析

（1）因为漂浮城市漂浮在水面上，浮力等于重力；
(2)(2)漂浮城市增加的浮力就是5050位中学生的重力，
而G=mg=50kg×10N/kg=500NG=mg=50kg\times 10N/kg=500N，
所以漂浮城市增加的浮力为：
F浮=50G=50×500N=2.5×104NF_{浮}=50G=50\times 500N=2.5\times 10^{4}N。
(3)(3)①从速度vv与时间tt图象乙上看出，50s50s到100s100s时物体做匀速直线运动，物体处于平衡状态，
即物体所受到的阻力大小与拉力FF大小相等，
从FF的大小与时间tt的关系图象甲，50s50s到100s100s时，拉力F=8×108NF=8\times 10^{8}N，
由速度与时间图象甲可知，50s50s到100s100s时物体做匀速直线运动，v=0.5m/sv=0.5m/s，
而t=100s−50s=50st=100s-50s=50s，
牵引力FF做的功为：
W=Fs=Fvt=8×108N×0.5m/s×50s=2×1010JW=Fs=Fvt=8\times 10^{8}N\times 0.5m/s\times 50s=2\times 10^{10}J。
②η=WQ×100%=FsPt×100%=FvtPt×100%=FvP×100%=8×108N×0.5m/s8.0×108W×100%=50%\eta =\frac{W}{Q}\times 100\%=\frac{Fs}{Pt}\times 100\%=\frac{Fvt}{Pt}\times 100\%=\frac{Fv}{P}\times 100\%=\frac{8×1{0}^{8}N×0.5m/s}{8.0×1{0}^{8}W}\times 100\%=50\%。
答：（1）等于；
(2)(2)漂浮城市受到的浮力增加了2.5×104N2.5\times 10^{4}N；
(3)(3)①漂浮城市运动时，从第50s50s钟到100s100s钟内牵引力做的功是2×1010J2\times 10^{10}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50%50\%。

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