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
相關(guān)習(xí)題

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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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

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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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

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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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

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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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

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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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

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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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

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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