Question

【題目】如圖是一艘完全依靠太陽能驅動的船。該船長30米，寬15米，滿載時排水量60噸，船底浸入水中最大深度為2.8m，船的表面安裝們太陰能電池板，接收太陽能的功率為1.6×105W，若接收的太陽能只用來驅動船前進。在一次航行中，從某一時刻開始，太陽能船受到水平方向的牽引力F隨時間t的變化關系如圖甲所示，船的運動速度v隨時間t的變化關系如圖乙所示，g取10N/kg，求：

(1)太陽能是太陽內部氫原子核發生__________(選填“裂變”或¨聚變”)時釋放的能量，太陽能屬于__________(選填“可再生”或“不可再生”)能源；

(2)滿載時太陽能船受到的浮力和船底2.8m處受到水的壓強_________；

(3)第50s到第100s內牽引力做的功及該過程中太陽能船的效率____________。

Answer 1

【答案】 聚變 可再生 6×105N，2.8×104N 5×106J，62.5%

【解析】(1)太陽能是太陽內部氫原子核發生聚變時釋放的能量，因為太陽的壽命還有幾十億年，所以太陽能對于人類來說是取之不盡、用之不竭的，屬于可再生能源；

(2)滿載時太陽能船排水量60噸，根據阿基米德原理知，漂浮時排開水的重即為浮力，所以受到的浮力為：

；

根據計算船底2.8m處受到水的壓強為：

；

(3)由圖2知，第50s到第100s內，速度為1m/s，牽引力為10×104N，做的功為：

，

接收太陽能的功率為1.6×105W，則50s內電流做功為：

該過程中太陽能船的效率為：

。