建筑师凯文朔普费尔设计出了一种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占地万平方米可容纳多达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请回答下列问题假如某班级有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

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201033. （2022•西工大附中•五模）建筑师凯文朔普费尔设计出了一种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：
（1）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．2.5×10²N　　　　　　　B．2.5×10³N　　　　　　　C．2.5×10⁴N　　　　　　　　D．2.5×10⁵N
（2）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？
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[考点]

物体浮沉条件，功的简单计算，能量的利用效率，

[校正]

[答案]

（1）C；（2）①8×10⁸；从第50s钟到100s钟内牵引力做的功为2×10¹⁰J；

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%。

[解析]

解：（1）漂浮城市漂浮在水面上，浮力等于其总重力，所以漂浮城市增加的浮力等于50位中学生的重力，
每位中学生的体重约为G＝500N，
漂浮城市增加的浮力为：F_浮＝50G＝50×500N＝2.5×10⁴N，故选C；
（2）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，所以f＝8×10⁸N，
因为在整个运动过程中，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太阳能转化为机械能的效率：
η＝

＝

＝50%。
故答案为：（1）C；（2）①8×10⁸；从第50s钟到100s钟内牵引力做的功为2×10¹⁰J；
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%。

[点评]

本题考查了"物体浮沉条件，功的简单计算，能量的利用效率，"，属于"难典题"，熟悉题型是解题的关键。

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考点说明

灰色代表去掉的考点，绿色代表未变动的考点，红色代表新增的考点

相似题 全部同步专题复习模拟真题联考专练月考周考期中期末单元寒假暑假副题

195293. （2024•曲江一中•四模）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360m,占地270万平方米，可容纳多达4万居民。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8×10⁸W，请回答下列问题。
$德优题库$
（1）当漂浮城市漂浮在水面上时，其受到的浮力自身重力。
（2）假如某班有50位平均质量为50kg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）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的变化关系如图乙所示，漂浮城市的运动速度v与时间t的关系如图丙所示，则：
①从第50s到100s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？

共享时间:2024-04-28 难度:3 相似度:2

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188019. （2024•师大附中•八模） $德优题库$ 多功能飞行器即“无人机”已广泛应用于军事、生产和生活中。某型号“无人机”的总质量为1.5kg,静止在水平地面上时与地总接触面积约5cm²，电动机的能量转化效率为80%，（取g=10N/kg）则：
（1）该“无人机”静止在水平地面上时对地面的压强是多少？
（2）如图所示，某次该“无人机”从地面匀速竖直升空至100m高处，然后悬停拍摄。该“无人机”上升过程中电动机消耗的电能为多少？（不计空气阻力）

共享时间:2024-06-17 难度:3 相似度:1.34

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193523. （2024•高新一中•六模） 2024年4月11日，华为和奇瑞合作的纯电动轿车智界S7Max+正式上市。S7Max+的核心部件由电池、电动机、动力传输系统等组成，采用了华为“巨鲸”800V高压平台打造，配备业界最薄800V高压电池包。配合鸿蒙智行充电网络，具有电池容量大、能量密度高、放电效率高的特点，纯电也能安心出行。电池能量密度，指单位质量的物质中能够存储的电量多少。电池容量，指充满电时存储电量多少。放电效率，指将存储的化学能转化为电能的效率。S7Max+部分参数如下：

电池容量（kW•h）	100	电池放电效率	95%
电池能量密度（Wh/kg）	200	快充时间（h）	0.25
高压平台区间电压（V）	550﹣930

（1）请根据上述信息计算S7Max+电池的质量　　 kg，若S7Max+使用能量密度更大的固态电池（500Wh/kg），相同容量下，电池的质量会更　　（选填“大”或“小”）。
（2）S7Max+在800V电压下快充0.25h后，电池存储电量从30%增加至80%，求电池充电时电流为多少安？（忽略充电能量转化的损耗）
（3）S7Max+在某次测试中，在水平公路上匀速直线行驶9.5km，屏幕显示电池存储电量减少了1.5kW•h，若电动机将电能最终转化为汽车机械能的效率为90%，在这次测试中智界S7Max+受到的阻力是多少牛？

共享时间:2024-05-19 难度:3 相似度:1.34

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28293. （2024•高新一中•九上一月）如图甲所示是我国自主研发的亚洲第一座100MW熔盐塔式光热电站。该光热电站1.2万面定日镜（定日镜总面积1.4×10⁶m²）和20000吨熔盐组成，它们可以在计算机的精确控制下随着太阳位置变化而变化，使太阳光时刻都能聚集到吸热器上，它的工作原理如图乙所示。在该系统中，吸热器将定日镜所捕捉到的太阳光转化为液态熔盐的内能并存储起来，然后，通过熔盐放热使水变成水蒸气从而推动汽轮发电机组发电。最后，通过高压输电线将电能传输到变电站供广大用户使用。
$德优题库$
（1）若地球表面每平方米面积上接收太阳辐射能的平均功率为1000W，则所有定日镜10min接收的太阳能可以使液态20000吨熔盐温度升高5.25℃，则：
①液态熔盐吸收的热量为多少？[已知液态熔盐比热容为4×10³J/（kg•℃）]
②所有定日镜10min接收的太阳能为多少？
③在此过程中的光热转化效率为多少？
（2）该光热发电站一年产出的电能为1.404×10¹³J。若采用煤发同样多的电，将会有大量二氧化碳气体排出，且每燃烧1吨煤会排放出3吨二氧化碳气体，则该发电站相当于每年减排二氧化碳多少吨？（已知煤电转换效率为40%，煤的热值为3.0×10⁷J/kg。）

共享时间:1970-01-01 难度:4 相似度:1.33

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195316. （2024•曲江一中•三模） $德优题库$ 人工智能让我们的生活更加便捷，某酒店迎宾机器人能将客人从酒店门口带至前台。若这一过程中机器人做匀速直线运动，通过的路程为20m,所受阻力为自身重力的0.05倍，机器人的相关参数如下表所示，取g=10N/kg。

整机质量：36kg	行进速度：1m/s
工作电压：24V	工作电流：1A
轮子与地面接触总面积：1.8×10^-3m²

求：
（1）机器人运动中应用到（选填“电动机”或“发电机”），其工作原理是；
（2）机器人对地面的压强；
（3）牵引力所做的功；
（4）电能转化为机械能的效率。

共享时间:2024-04-06 难度:4 相似度:1.17

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187253. （2025•铁一中学•一模）我省是农业大省，农药喷洒无人机因成本低、效果好、节省时间且对人无害而得到广泛应用。如图为某型号农药喷洒无人机，满载时总质量为27kg，停放时与水平地面总接触面积为30cm²。g取10N/kg。
（1）该无人机的升力靠旋翼提供，当旋翼旋转时，对空气有向下的作用力，由于　　，无人机获得升力，当升力　　（选填“大于”“小于”或“等于”）无人机所受重力时，就可以悬停在空中。
（2）该无人机（满载）停放在水平地面时，对地面产生的压强为多大？
（3）无人机（满载）竖直方向爬升10m的过程中，克服重力做了多少功？
（4）若无人机在上述过程中消耗电能10^﹣3kW•h，求它的效率。

共享时间:2025-03-04 难度:4 相似度:1.17

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207860. （2018•师大附中•三模） $德优题库$ 两轮自平衡电动车作为一种新兴的交通工具，备受年轻人喜爱（如图所示），下表是某型号两轮自平衡电动车的主要技术参数。

整车质量	锂电池电压	锂电池容量	电动车额定电压	电动机额定功率
20kg	48V	12A?h	48V	360W

（1）图中平衡车轮胎与地面的总接触面积为0.01m²，求此时地面受到的压强（g=10N/kg）
（2）若电动机以额定功率工作，求锂电池充足一次电最多可骑行的时间。
（3）锂电池充足电后，电动车在平直的公路上匀速行驶，受到的平均阻力为96N，最多能连续行驶17.28km,求电动车工作的效率。

共享时间:2018-04-06 难度:4 相似度:1.17

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183594. （2024•师大附中•九上期末） $德优题库$ 人工智能让我们的生活更加便捷，某酒店迎宾机器人能将客人从酒店门口带至前台。若这一过程中机器人做匀速直线运动，通过的路程为20m,所受阻力为自身重力的0.05倍，机器人的相关参数如下表所示，取g=10N/kg。

整机质量：36kg	行进速度：1m/s
工作电压：24V	工作电流：1A
轮子与地面接触总面积：1.8×10^-3m²

（1）求机器人对地面的压强。
（2）求牵引力所做的功。
（3）求机器人全程消耗的电能。
（4）求电能转化为机械能的效率。

共享时间:2024-02-12 难度:4 相似度:1.17

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200881. （2022•爱知中学•一模）如图1是某舟桥部队利用冲锋舟为灾区开辟水上生命线，战士们乘坐的冲锋舟满载时排开水的质量为2.5×10³kg。（水的密度为1×10³kg/m³，g=10N/kg）求：
$德优题库$
（1）当战士们登上冲锋舟后，冲锋舟的船体会（选填“上浮”或“下沉”）一些。
（2）冲锋舟满载时所受的浮力是多少？
（3）冲锋舟底部0.5m深处所受水的压强多大？
（4）若该冲锋舟在水面上匀速行驶时，运动过程中阻力-速度关系图象如图2，则冲锋舟以50km/h的速度匀速行驶30min,发动机所做的功为多少？

共享时间:2022-03-14 难度:4 相似度:1.17

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187158. （2025•西工大附中•四模）能源问题是当前的热门问题，传统的能源-煤和石油储量有限，使用过程中也带来污染。寻找新的、无污染能源是人们努力的方向，利用潮汐发电就是一例。关于潮汐，古人说：“潮者，据朝来也；汐者，言夕至也”。我国大部分海区潮汐特点是海水在一日内有两涨两落，并且两次潮水高位及潮水低位分别大致接近。下图表示的是利用潮汐单向发电的示意图，左方为陆地和海湾，中间为水坝，其下有通道，涨潮时，水进入海湾（如甲图）。待内外水面高度相同，堵住通道（如乙图）。潮落至最低点时开始放水带动发电机发电（如丙图）。利用漂浮在水面的椭圆形水位监测仪（体积为1m³）可以实时监测水位高度，涨退潮时最高液面与最低液面间高度差h=4m（甲、丙两图所示），海水密度近似为1×10³kg/m³。求：
$德优题库$
（1）潮汐能属于（选填“可再生”或“不可再生”）能源，若水位监测仪漂浮时，浮力重力（选填“＞”、“＜”或“=”符号）。
（2）水坝中间有一细长的进出水孔（忽略水孔高度），水孔紧贴通道下表面，此处的最大水压p_压是多少？水孔面积为S₂=5m²，进出水流最大速度为12m/s,求水孔进出水时，水流做功的最大功率P_功？（g取10N/kg）
（3）若利用潮汐发电的发电效率是20%，每次落潮后，大坝内海水重力做功为1.08×10¹¹J，求发电机组每天的发电量是多少kW?h？

共享时间:2025-04-19 难度:5 相似度:1.07

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200857. （2022•爱知中学•四模）为了节能环保，王老师开始骑电动自行车上班（如图甲所示），如表是他与电动自行车的有关数据（g=10N/kg）。求：
$德优题库$
（1）老师在其中一段路程运动的s—t图像如图乙所示，该路段电动自行车做（选填“匀速直线”或“变速”）运动，车把手上有花纹，是为了。
（2）行驶时，车轮与地面接触的总面积为4×10^-3m²，则老师骑车时，电动自行车对地面的压强为多大？
（3）在该段路程行驶过程中，受到的阻力与时间关系如图丙所示，请求出电动自行车前进90m牵引力做功是多少？
（4）该车在15s内消耗的电能转化为机械能的效率是多少？

人的质量m_人/kg	电动自行车质量m_车/kg	行驶时电动机平均功率P/W
60	20	200

共享时间:2022-04-15 难度:5 相似度:1.07

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195364. （2024•临潼区•一模）新能源汽车具有清洁无污染等优点，加快培育和发展节能汽车与新能源汽车，能有效缓解能源和环境压力。如图﹣1是某款新能源纯电动汽车，满电状态运行过程中一部分电能转化为机械能，还有一部分电能会用于动能回收，继续给车补充电能。（整车质量为1400kg，100km耗电量为12kW•h）

（1）电动汽车的核心部件是电动机，其工作原理是通电导体在　　中受力的作用。
（2）在某次运行中，司机和乘客的总质量为300kg，若车轮与地面的总接触面积为0.02m²，该汽车载客时对地面的压强为多少？
（3）汽车保持恒定功率在水平路面上做直线运动，其v﹣t图像如图﹣2所示。若在运动中汽车所受阻力的大小为总重的

，则10～35s内牵引力对其做的功为多少？这次运行电能转化为机械能的效率为多少？（结果保留整数）

共享时间:2024-03-03 难度:5 相似度:1.07

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195629. （2024•交大附中•一模）如图甲所示为一款能自动清扫地面的扫地机器人。机器人通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒；底部安装有塑料刷，用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体；前端装有感应器，通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物。当剩余电量减为电池容量的20%时，机器人会主动寻找充电器充电，表一为某扫地机器人的部分参数。电池容量指放电电流与放电总时间的乘积。
表一

额定电压	12V	额定功率	30W
电池容量	2500mA•h	工作噪音	＜50dB
净重	4kg	最大集尘量	1kg

机器人中吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数，测得某吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如表二。真空度指主机内部气压与外界的气压差。风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积。吸尘电机吸入功率与输入功率的比值叫做效率。
表二

真空度（Pa）	400	450	500	550	600
风量（m³/s）	0.025	0.02	0.017	0.015	0.013
吸入功率（W）	10	9	8.5		7.8

（1）该机器人充满电后至下一次自动充电前，能够连续正常工作的最长时间为多少？
（2）研究表二数据的规律，当风量为0.015m³/s时，吸尘电机吸入功率为多少？若吸尘电机的输入功率为25W，此时其效率为多少？
（3）光敏电阻是制作灰尘传感器的常用元件，图乙为某机器人中吸尘电机内部的光敏电阻的控制电路，两端总电压U₀恒定（U₀＜12V），R_G为光敏电阻，其阻值随空气透光程度的变化而变化，R₀为定值电阻。当光敏电阻分别为6Ω和18Ω时，电压表的示数分别为4.5V和2.25V，则R₀阻值为多少？
（4）若机器人1秒钟消耗的电能中有40%用于克服摩擦力做功。已知集尘盒空置时，机器人匀速运动时受到的摩擦阻力为16N，查阅资料显示摩擦力与压力成正比，则达到最大集尘量时摩擦阻力为　　 N，机器人运动的速度为　　 m/s。（此问不要求写出计算过程）

共享时间:2024-03-09 难度:5 相似度:1.07

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187401. （2025•经开区•一模）如图所示是小明家一台安装在室外的电辅助壁挂式太阳能的集热器，阴天用电给水加热，天气晴朗时，用太阳能给水加热。水箱安装在室内，其主要参数如表所示。

，g＝10N/kg。

型号	PJF2﹣100	辅助加热电源	220V～50Hz
水箱容积	100L	采光面积	2.0m²
产水温度	40℃﹣75℃	辅助电加热功率	1500W

（1）若小明家热水器水箱进水口距离屋顶水池出水口的高度是20m，要将他家空水箱灌满水，那么这些水从出水口流到进水口，水的重力做了多少功？
（2）天气晴朗时，若每平方米面积上在1小时内得到的太阳辐射能平均为2.8×10⁶J。
①太阳照射到地面上每平方米面积上的太阳能平均辐射功率是多少？（结果保留两位小数）
②一箱初温为20℃的水，太阳照射了2h后，天阴了。小明想用40℃的水洗澡，还需要辅助电加热器正常工作多长时间？[太阳能转化为水的内能的效率是45%，辅助电加热器的工作效率为80%，水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）]
（3）请根据所学物理知识，谈谈在我国北方地区水箱安装在室内的优点。

共享时间:2025-03-07 难度:5 相似度:1

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206767. （2025•翱翔中学•六模）如图甲所示是我市某公园的便民饮水点及其饮水机内部电路简化图，其中R₁的阻值为48.4Ω，R₁和R₂均为阻值不变的电热丝，饮水机有加热和保温挡，正常工作时，保温挡功率为110W。

（1）求饮水机在保温挡正常工作时的电流；
（2）当只有饮水机工作时，将3kg水从10℃加热到100℃，加热前后公园安装的数字式电能表示数如图乙所示，求饮水机的加热效率η；
（3）为节能减排，相关部门计划在该公园安装如图丙所示的太阳能电池为饮水机供电。已知晴天1m²太阳能电池一天能发电0.4kW•h，要求所有太阳能电池晴天一天的发电量能供饮水机使用3天。饮水机每天正常工作加热时间计为3h，保温时间计为8h，求至少要安装多大面积的太阳能电池。

共享时间:2025-05-28 难度:2 相似度:0.83

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hdq@dyw.com

2022-05-07

初中物理 | | 解答题

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更新:2022-05-07 01:15浏览量:21

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