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    美国人凯文?朔普费尔设计出了一种能漂浮在水上的城市（如图1所示），漂浮城市装有动力装置，可以运动．该漂浮城市三角形建筑的主体结构中央是空的，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4万多居民．酒店、超市和娱乐设施，在这里一应俱全．漂浮城市的表面装有太阳能电池板，接收太阳能的功率为8.0×108W．

    （1）漂浮房冬暖夏凉，利用了水
    比热容大
    比热容大
    的特性．
    （2）若三角形建筑空洞的面积为2.0×104m2，某次飓风垂直于空洞的表面吹入，1s内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
    80
    80
    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的变化关系如图2-甲所示，漂浮城市的运动速度v与时间t的关系如图2-乙所示．
    ①从第50s钟到100s钟内牵引力做的功为
    2×1010
    2×1010
    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？
    分析：（1）因水的比热容最大，所以在质量或温度变化量相同情况下吸收或放出的热量多，温度变化小，即达到冬暖夏凉．
    （2）知道1s流入空洞的空气质量和空气密度，可利用公式V=
    m
    ρ
    计算出空洞内空气的体积，知道空洞的面积，可利用公式L=
    V
    S
    计算空气移动的距离，又知道运动的时间，可利用公式v=
    s
    t
    =
    L
    t
    计算风速；
    （4）①从速度v与时间t图象乙上看出，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=
    W
    Q
    ×100%计算太阳能转化为机械能的效率．
    解答：解：（1）在相同情况下（质量或温度变化量）比热容大的物质吸收或放出的热量多，温度变化小，即达到冬暖夏凉，所以利用的是水的比热容大的特性；
    （2）∵ρ=
    m
    V
    ，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，
    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
    ×100%=
    Fs
    Pt
    ×100%=
    8×108N×0.5m/s×t
    8.0×108W×t
    =50%．
    故答案为：
    （1）比热容大；
    （2）80；
    （3）①2×1010；②太阳能转化为机械能的效率为50%．
    点评：通过一个漂浮房的设计，涵盖了有关比热容、能的转化、机械效率的知识，并且还以一个F-t图象，增加了题目的难度．要求学生对所涉及的知识点充分掌握的同时，还要对日常生活有一定经验．
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