某可移动式水上漂浮房的屋顶安装了太阳能电池板,接收太阳能的功率为8.0×103W.若电池板吸收的太阳能只是用来提供漂浮房前进所需的能量,漂浮房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,漂浮房受到的水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系图如图甲所示,漂浮房的运动速度v与时间t的关系图如图乙所示.
(1)分析可知,在整个运动过程中,漂浮房受到的阻力大小为______N.
(2)求漂浮房在匀速运动过程中,太阳能转化为机械能的效率为多少?
网友回答
解:(1)由图乙知,漂浮房在第50~100s内速度不变,进行匀速直线运动,匀速直线运动的物体受到平衡力作用,漂浮房水平方向上受到的牵引力和阻力是平衡力是平衡力,大小相等,由甲图知,漂浮房在第50~100s内牵引力是8×103N,所以阻力是8×103N.
(2)漂浮房在50~100s内,
牵引力做功:W有=Pt=Fvt=8×103N×0.5m/s×50s=2×105J,
接收太阳能为:W总=8.0×103W×50s=4×105J,
太阳能转化为机械能的效率:η=×100%=×100%=50%.
答:(1)8×103N;(2)漂浮房在匀速运动过程中,太阳能转化为机械能的效率为50%.
解析分析:(1)根据速度和时间图象,判断漂浮房首先进行加速运动,然后进行匀速直线运动,根据匀速直线运动的物体受到平衡力作用,根据平衡力条件判断阻力大小.
(2)知道漂浮房进行匀速直线运动时的速度和牵引力求出功率,又知道运动时间求出有用功;
知道接收太阳能的功率和时间,求出总功;
根据机械效率公式求出机械效率.
点评:对于求机械效率或已知机械效率时,利用机械效率公式,列出等式,求出未知量.这是这类型习题的思路.