热门试卷

我省目前正在大力开发的风力发电是一种将风的动能转化为电能的环保发电方式。风力发电机的外观如图所示，其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等。

（1）风轮机叶片旋转所扫过的面积可视为风力发电机可接收风能的面积。设风速大小为v，方向垂直于叶片扫过的平面，风轮枫叶上片长度为r，空气密度为ρ，求单位时间内风力发电机可接收的风能P0；

（2）若风力发电机将可接收的风能转化为电能的效率η=20%，当地的空气密度ρ=1.3 kg/m3，风速v=10 m/s，要设计一台功率P=20 kW的风力发电机，内轮机的叶片长度r应为多少？

（3）在风速和叶片确定的情况下，要提高风轮机单位时间接收的风能，可采取哪些措施？请提出一条建议。

用一台额定功率为=60kW的起重机，将一质量为= 500kg的工件由地面竖直向上吊起，不计摩擦等阻力，取= 10m/s2．求：

（1）工件在被吊起的过程中所能达到的最大速度；

（2）若使工件以=2m/s2的加速度从静止开始匀加速向上吊起，则匀加速过程能维持多长时间？

（3）若起重机在始终保持额定功率的情况下从静止开始吊起工件，经过= 1.14s工件的速度 = 10m/s，则此时工件离地面的高度为多少？

为缩短航空母舰上飞机起飞前行驶的距离，通常用弹簧弹出飞机，使飞机获得一定的初速度，进入跑道加速起飞，某飞机采用该方法获得的初速度为0之后，在水平跑道上以恒定功率沿直线加速，经过时间，离开航空母舰但恰好达到最大速度m，设飞机的质量为，飞机在跑道上加速时所受阻力大小恒定。求：

（1）飞机在跑道上加速时所受阻力的大小；

（2）航空母舰上飞机的跑道的最小长度。

质量为5×103 kg的汽车在t=0时刻速度v0=10 m/s，随后以P=6×104 W的额定功率沿平直公路继续前进，经72 s达到最大速度，设汽车受恒定阻力，其大小为2.5×103 N。求：

(1)汽车的最大速度vm；

(2)汽车在72 s内经过的路程s。

质量为500t的火车，以恒定功率沿平直轨道行驶，在3min内行驶1.45km，速度由18km/h增加到最大速度54 km/h，求火车的功率（g＝10 m/s2）

节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车，有一质量m=1000 kg的混合动 力轿车，在平直公路上以v1=90 km/h匀速行驶，发动机的输出功率为P=50 kW。当驾驶员看到前方有80 kW/h的限速标志时，保持发动机功率不变，立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电，使轿车做减速运动，运动L=72 m后，速度变为v2=72 km/h。此过程中发动机功率的用于轿车的牵引，用于供给发电机工作，发动机输送发电机的能量最后有50%转化为电池的电能，假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变，求：

(1)轿车以90 km/h在平直公路上匀速行驶时，所受阻力F阻的大小；

(2)轿车从90 km/h减速到72 km/h过程中，获得的电能E电；

(3)轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能E电维持72 km/h匀速运动的距离L'。

如图所示，斜面倾角为45°，从斜面上方A点处由静止释放一个质量为m的弹性小球，在B点处和斜面碰撞，碰撞后速度大小不变，方向变为水平，经过一段时间在C点再次与斜面碰撞。已知A、B两点的高度差为h，重力加速度为g，不考虑空气阻力。求：  

(1)小球在AB段运动过程中重力做功的最打功率P；

(2)BC间的距离。

如图，竖直面内两根光滑平行金属导轨沿水平方向固定，其间安放金属滑块，滑块始终与导轨保持良好接触．电源提供的强电流经导轨、滑块、另一导轨流回电源．同时电流在两导轨之间形成较强的磁场（可近似看成匀强磁场），方向垂直于纸面，其强度与电流的大小关系为B=kI，比例常数k=2.5×10-6T/A．已知两导轨内侧间距l=1.5cm，滑块的质量m=3.0×10-2kg，滑块由静止开始沿导轨滑行S=5m后获得的发射速度v=3.0×103m/s（此过程可视为匀加速运动）．求：

（1）发射过程中通过滑块的电流强度；

（2）若电源输出的能量有5%转换为滑块的动能，发射过程中电源的输出功率；

（3）若滑块射出后随即以速度v沿水平方向击中放在光滑水平面上的砂箱，它最终嵌入砂箱的深度为s．设砂箱质量M，滑块质量为m，写出滑块对砂箱平均冲击力的表达式．

用200N的拉力将地面上一个质量为10kg的物体从静止开始提起5m，空气阻力不计，g取10m/s2；求：

（1）拉力的平均功率．

（2）物体提高后增加的重力势能．

（3）物体提高后具有的动能．

质量m为3×106kg的列车，在恒定的额定功率下，沿平直的轨道由静止开始出发，在运动的过程中受到的阻力Ff大小恒定，经过103s后速度达到最大行驶速度vm=20m/s，此时司机发现前方4×103m处的轨道旁山体塌方，便立即紧急刹车，刹车过程附加的制动力F’恒为9×104N．结果列车正好到达轨道毁坏处停下．求：

（1）刹车过程列车所受合力做功；

（2）整个行驶过程中列车所受的阻力Ff的大小；

（3）列车的额定功率；

（4）列车从出发到停下经过的总行程．

一起重机以不变功率P=10kw，将地面上m=500kg的物体由静止向上吊起h=2m时，达到最大速度vmax．

求：（1）最大速度vmax．

（2）由静止到达最大速度所用的时间t．