圖1是一艘完全依靠太陽能驅動的船，該船長30米，寬15米，排水量60噸，船的表面安裝有太陽能電池板，接收太陽能...

問題詳情：

圖1是一艘完全依靠太陽能驅動的船，該船長30米，寬15米，排水量60噸，船的表面安裝有太陽能電池板，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，太陽能船收到水平方向的牽引力F隨時間t的變化關係如圖2*所示，船的運動速度v隨時間t的變化關係如圖2乙所示．（g取10N/kg）

求：

（1）滿載時太陽能船受到的浮力；

（2）第50s到第100s內牽引力做的功；

（3）第50s到第100s的運動過程中，太陽能船的效率．

【回答】

8P：浮力大小的計算；E6：能量利用效率；EC：功的計算．

【分析】（1）知道太陽能船的排水量，根據阿基米德原理F浮=G排=m排g求出滿載時受到的浮力；

（2）第50s到第100s內，由圖*可知牽引力的大小，由圖乙可知船的速度，根據s=vt求出船行駛的距離，根據W=Fs求出牽引力做的功；

（3）知道太陽能電池板接收太陽能的功率，根據E=Pt求出接收到的太陽能，利用η=×100%求出太陽能船的效率．

【解答】解：（1）滿載時太陽能船受到的浮力：

F浮=G排=m排g=60×103kg×10N/kg=6×105N；

（2）第50s到第100s內，由圖*可知牽引力F=8×104N，由圖乙可知船勻速行駛的速度v=0.5m/s，

由v=可得，船行駛的距離：

s=vt=0.5m/s×50s=25m，

第50s到第100s內牽引力做的功：

W=Fs=8×104N×25m=2×106J；

（3）由題可知，太陽能電池板接收太陽能的功率為1.6×105W，

則第50s到第100s的運動過程中，太陽能電池板接收到的太陽能：

E=Pt=1.6×105W×50s=8×106J，

則太陽能船的效率：

η=×100%=×100%=25%．

答：（1）滿載時太陽能船受到的浮力為6×105N；

（2）第50s到第100s內牽引力做的功為2×106J；

（3）第50s到第100s的運動過程中，太陽能船的效率為25%．

知識點：各地中考

題型：計算題