【題目】風力發(fā)電是一種環(huán)保的電能獲取方式.圖為某風力發(fā)電站外觀圖.設計每臺風力發(fā)電機的功率為40kW . 實驗測得風的動能轉化為電能的效率約為20%,空氣的密度是1.29kg/m3 , 當?shù)厮斤L速約為10m/s,問風力發(fā)電機的葉片長度約為多少才能滿足設計要求?

【答案】解答:風的動能:EK= mv2
t時間內風通過葉片為半徑的圓柱體內的質量:
mV=ρπl(wèi)2vt
功率P= = ρπl(wèi)2v3η
由① ② ③ 解得:l≈10m
答:風力發(fā)電機的葉片長度約為10m才能滿足設計要求.
【解析】解決此題的關鍵是建立正確的模型,即風的動能轉換為電能.
【考點精析】利用動能定理的綜合應用對題目進行判斷即可得到答案,需要熟知應用動能定理只考慮初、末狀態(tài),沒有守恒條件的限制,也不受力的性質和物理過程的變化的影響.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用時間的動力學問題,都可以用動能定理分析和解答,而且一般都比用牛頓運動定律和機械能守恒定律簡捷.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法中不正確的是(
A.布朗運動是由液體分子從各個方向對懸浮粒子撞擊作用的不平衡引起的
B.對于一定質量的理想氣體,若單位體積內分子個數(shù)不變,當分子熱運動加劇時,壓強一定變大
C.當兩個分子間的距離為r0(平衡位置)時,分子勢能最小且一定為零
D.單晶體和多晶體均存在固定的熔點

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【題目】如圖所示,水平傳送帶AB12 m,以v0=5 m/s的速度勻速運動,運動方向向右,另有一物體以v=10 m/s的速度滑上傳送帶的右端,它與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為0.5.(g=10 m/s2)

(1)通過計算說明物體能否到達左端A點?

(2)求物體在傳送帶上運動的時間.

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【題目】探究加速度與力、質量的關系實驗中,某同學使用了如圖1所示的裝置,打點計時器使用的交流電頻率為50Hz,砂和砂桶的總質量為m,小車的質量為M。

(1)該同學得到一條紙帶,在紙帶上取連續(xù)的六個點A、B、CD、E、F,如圖2所示,自A點起,相鄰兩點的距離分別為:10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm;則小車的加速度為____m/s2;(計算結果請保留三位有效數(shù)字)

(2)該同學要探究小車的加速度a和質量M、合外力F的關系,應用了_________法的科學方法;若該同學要探究加速度a和拉力F關系,應該保持______________________不變;

(3)該同學通過數(shù)據(jù)的處理作出了a﹣F圖象,如圖3所示,則圖中直線不過原點的原因可能是_______________________________________________

(4)此圖線的末段明顯偏離直線,造成此誤差的主要原因是:___________

A.小車與軌道之間存在摩擦 B.導軌保持了水平狀態(tài)

C.砂和砂桶的總質量太大 D.所用小車的質量太大.

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【題目】把兩根輕質彈簧串聯(lián)起來測量它們各自的勁度系數(shù),如圖甲所示.

(1)未掛鉤碼之前,指針B指在刻度尺如圖乙所示的位置上,記為 cm;
(2)將質量50g的鉤碼逐個掛在彈簧Ⅰ的下端,逐次記錄兩彈簧各自的伸長量;所掛鉤碼的質量m與每根彈簧的伸長量x可描繪出如圖丙所示的圖象,由圖象可計算出彈簧Ⅱ的勁度系數(shù)k=N/m;(取重力加速度g=9.8m/s2
(3)圖丙中,當彈簧I的伸長量超過17cm時其圖線為曲線,由此可知,掛上第個鉤碼時,拉力已經(jīng)超過它的彈性限度,這對測量彈簧Ⅱ的勁度系數(shù)(選填“有”或“沒有”)影響(彈簧Ⅱ的彈性限度足夠大).

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【題目】如圖,一固定的豎直汽缸由一大一小兩個同軸圓筒組成,兩圓筒中各有一個活塞,已知大活塞的質量為m1=2.50kg,橫截面積為s1=80.0cm2 , 小活塞的質量為m2=1.50kg,橫截面積為s2=40.0cm2 , 兩活塞用剛性輕桿連接,間距保持為l=40.0cm,汽缸外大氣的壓強為p=1.00×105Pa,溫度為T=303K,初始時大活塞與大圓筒底部相距 ,兩活塞間封閉氣體的溫度為T1=495K,現(xiàn)汽缸內氣體溫度緩慢下降,活塞緩慢下移,忽略兩活塞與汽缸壁之間的摩擦,重力加速度大小g取10m/s2 , 求:

(1)在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間,缸內封閉氣體的溫度
(2)缸內封閉的氣體與缸外大氣達到熱平衡時,缸內封閉氣體的壓強.

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【題目】地球赤道上有一物體隨地球的自轉而做圓周運動,所受的向心力為F1 , 向心加速度為a1 , 線速度為v1 , 角速度為ω1;繞地球表面附近做圓周運動的人造衛(wèi)星(高度忽略)所受的向心力為F2 , 向心加速度為a2 , 線速度為v2 , 角速度為ω2;地球同步衛(wèi)星所受的向心力為F3 , 向心加速度為a3 , 線速度為v3 , 角速度為ω3;地球表面重力加速度為g,第一宇宙速度為v.若三者質量相等,則( )
A.F1=F2>F3
B.a1=a2=g>a3
C.v1=v2=v>v3
D.ω13<ω2

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【題目】如圖所示為研究某未知元素放射性的實驗裝置,實驗開始時在薄鋁片和熒光屏之間有圖示方向的勻強電場E,通過顯微鏡可以觀察到,在熒光屏的某一位置上每分鐘閃爍的亮點數(shù).若撤去電場后繼續(xù)觀察,發(fā)現(xiàn)每分鐘閃爍的亮點數(shù)沒有變化;如果再將薄鋁片移開,觀察到每分鐘閃爍的亮點數(shù)大大增加,由此可以判斷,放射源發(fā)出的射線可能為(
A.β射線和γ射線
B.α射線和β射線
C.β射線和X射線
D.α射線和γ射線

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【題目】質量為m的小球A在光滑的水平面上以速度v0與質量為2m的靜止小球B發(fā)生正碰,碰后A球的動能恰好變?yōu)樵瓉淼? ,則B球速度大小可能是( )
A.
B.
C.
D.

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