19.風(fēng)力發(fā)電是利用風(fēng)能的一種方式,風(fēng)力發(fā)電機可以將風(fēng)能(氣流的動能)轉(zhuǎn)化為電能,其主要部件如圖所示.已知某風(fēng)力發(fā)電機風(fēng)輪機旋轉(zhuǎn)葉片正面迎風(fēng)時的有效受風(fēng)面積為S,運動的空氣與受風(fēng)面作用后速度變?yōu)榱,風(fēng)力發(fā)電機將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率和空氣密度均保持不變.當風(fēng)速為v且風(fēng)向與風(fēng)力發(fā)電機受風(fēng)面垂直時,風(fēng)力發(fā)電機輸出的電功率為P.求
(1)在同樣的風(fēng)向條件下,風(fēng)速為$\frac{v}{2}$時這臺風(fēng)力發(fā)電機輸出的電功率.
(2)利用風(fēng)能發(fā)電時由于風(fēng)速、風(fēng)向不穩(wěn)定,會造成風(fēng)力發(fā)電輸出的電壓和功率不穩(wěn)定.請你提出一條合理性建議,解決這一問題.

分析 先求空氣的動能,再根據(jù)斜率求出發(fā)電機的輸出功率.
若風(fēng)向改變,可以調(diào)整風(fēng)車的葉面朝向,使葉面與風(fēng)速垂直,風(fēng)力發(fā)電機更多地接受風(fēng)能;風(fēng)大時可以讓風(fēng)力發(fā)電機將多余的電能給蓄電池充電,把電能儲存起來,發(fā)電機輸出功率變小時用蓄電池輔助供電等

解答 解:單位時間內(nèi)垂直吹向旋轉(zhuǎn)葉片有效受風(fēng)面積的空氣的質(zhì)量為m=ρSv
這些空氣所具有的動能為   Ek=$\frac{1}{2}$ρSv3
設(shè)風(fēng)力發(fā)電機將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為k,則風(fēng)力發(fā)電機輸出的電功率為
P=kEk=$\frac{1}{2}$kρSv3
當風(fēng)速為$\frac{v}{2}$時輸出的電功率 
 $P'=\frac{1}{2}kρS{({\frac{v}{2}})^3}=\frac{1}{8}P$
若風(fēng)向改變,可以調(diào)整風(fēng)車的葉面朝向,使葉面與風(fēng)速垂直,風(fēng)力發(fā)電機更多地接受風(fēng)能;風(fēng)大時可以讓風(fēng)力發(fā)電機將多余的電能給蓄電池充電,把電能儲存起來,發(fā)電機輸出功率變小時用蓄電池輔助供電等.
答:(1)在同樣的風(fēng)向條件下,風(fēng)速為$\frac{v}{2}$時這臺風(fēng)力發(fā)電機輸出的電功率$\frac{1}{8}P$.
(2)若風(fēng)向改變,可以調(diào)整風(fēng)車的葉面朝向,使葉面與風(fēng)速垂直,風(fēng)力發(fā)電機更多地接受風(fēng)能;風(fēng)大時可以讓風(fēng)力發(fā)電機將多余的電能給蓄電池充電,把電能儲存起來,發(fā)電機輸出功率變小時用蓄電池輔助供電等.

點評 本題是道信息量非常大的題目,其中包含了眾多物理信息,這就要求我們要仔細閱讀題目,篩選出對我們解題有幫助的信息.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.“開弓沒有回頭箭”、“弓開如秋月行天”都是描述箭手射箭時的情景.從物理學(xué)角度理解合理的是( 。
A.箭不可回頭說明彈性勢能是矢量B.箭不可回頭說明動能是矢量
C.弓拉的越開弓的彈性勢能越大D.弓拉的越開射出的箭動能越大

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16.如圖,單匝正方形導(dǎo)體線框ABCD線框邊長為a,電阻為R,整個線框處在勻強磁場B中,磁場方向與線框平面垂直,磁場大小按B=B0sinωt,變化.關(guān)于在0~$\frac{π}{2ω}$時間內(nèi),AB邊所受的安培力的最大值問題,可能你不會求解,但你可以根據(jù)你所學(xué)物理知識和方法做出合理的判斷,那么你認為下面結(jié)論最合理的是( 。
A.t=0時,安培力最大,F(xiàn)max=$\frac{{B}_{0}^{2}{ωa}^{3}}{2R}$
B.當t=$\frac{π}{2ω}$時,安培力最大,F(xiàn)max=$\frac{{B}_{0}^{2}{ωa}^{2}}{R}$
C.當t=$\frac{π}{4ω}$時,安培力最大,F(xiàn)max=$\frac{{B}_{0}^{2}{ωa}^{3}}{2R}$
D.當t=$\frac{π}{8ω}$時,安培力最大,F(xiàn)max=$\frac{{B}_{0}^{2}{ωa}^{2}}{R}$

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.以下圖中的物體全部處于靜止或勻速運動狀態(tài),分別分析對A(a、桿)受力分析

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14.某同學(xué)要測量一均勻新材料制成的熱敏電阻的電阻.步驟如下:
(1)用游標為20分度的卡尺測量其長度如圖1,由圖可知其長度為52.30mm;
(2)用螺旋測微器測量其直徑如圖2,由圖可知其直徑為4.300mm;

(3)該同學(xué)準備設(shè)計實驗研究熱敏電阻阻值隨溫度的變化規(guī)律,現(xiàn)有以下實驗器材:
A.熱敏電阻(常溫下約300Ω)
B.溫度計
C.電流表A1(60mA,約10Ω)
D.電流表A2(3A,約0.1Ω)
E.電壓表V(6V,約15kΩ)
F.滑動變阻器R1(200Ω,0.5A)
G.滑動變阻器R2(5Ω,2A)
H.蓄電池(9V,0.05Ω)
I.開關(guān)一個,帶夾的導(dǎo)線若干
①實驗要求通過熱敏電阻的電流從零開始增加,電流表應(yīng)選擇A1,滑動變阻器選擇R2
②請設(shè)計電路圖,在圖3實物圖上連線.
③通過實驗,他得到了該熱敏電阻的伏安特性曲線如圖4所示,由圖可知,熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減。

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4.在“研究平拋物體的運動”實驗時,已備有下列器材:白紙、圖釘、平板、鉛筆、弧形斜槽、小球、刻度尺、鐵架臺,還需要下列器材器材中的( 。
A.秒表B.天平C.重垂線D.測力計

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11.如果物體的運動狀態(tài)發(fā)生了變化,說明該物體的( 。
A.速度大小可能改變B.速度方向可能改變
C.加速度一定改變D.物體所受的合力一定不為零

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8.如圖所示,正電荷Q放在一勻強電場中,在以Q為圓心、半徑為r的圓周上有a、b、c三點,將檢驗電荷q放在a點,它受到的電場力正好為零,則勻強電場的大小和方向如何?求b,c兩點的場強大?(靜電力常量是k)

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9.物塊從光滑曲面的P點由靜止下滑,通過粗糙的靜止水平傳送帶后落到了地面上的Q點,現(xiàn)使傳送帶開始勻速轉(zhuǎn)動,再把物塊由P點靜止釋放,則有關(guān)下列說法正確的是(  )
A.若傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動,物塊落到Q點左側(cè)
B.若傳送帶順時針轉(zhuǎn)動,物塊落到Q點右側(cè)
C.若傳送帶順時針轉(zhuǎn)動,物塊落到Q點
D.無論傳送帶轉(zhuǎn)動方向如何,物塊不可能落到Q點左側(cè)

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