- 能量守恒定律、第一类永动机
- 共848题
正确答案
解析
解：A球下落过程中，重力势能全部转化为小球的动能，B球下落时，重力势能转化为小球的动能和橡皮筋的弹性势能，由于两小球质量相同且下落高度一样，因此两球重力势能相等，A球的速度大于B球的速度，故AD错误，BC正确．
故选BC．
三峡水力发电站是我国最大的水力发电站．三峡水库二期蓄水后，水位落差约135m，水的流量约1.35×104m3/s．船只通航需要约3500m3/s 的流量，其余流量全部用来发电．水流冲击水轮机发电时，水流减少的机械能有20%转化为电能，取g=10m/s2，试求：三峡发电站的发电功率最大是多少？
正确答案
解析
解：用于发电的水流量
Q=1.35×104m3/s-3.5×103m3/s=1.0×104m3/s．
所以发电功率是
P=
水的质量m=ρV
t时间内流水的体积：V=Qt
所以发电功率：
p=
答：三峡发电站的发电功率最大是2.7×109W．
（2015秋•昆明校级期中）“霾”主要指原因不明的因大量烟、尘等微粒悬浮而形成的浑浊现象．根据目前的认识，机动车尾气排放、煤炭燃烧和工业生产的燃烧过程中排放的二氧化硫和氮氧化物等是产生霾的主要来源．它会对人的呼吸系统、神经系统等产生影响．将汽车由燃烧汽油、柴油等改为使用电力，是从源头减少“霾”的重要措施．一辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，拥有三十多个座位，其电池每次充电仅需三至五个小时，蓄电量可让客车一次性跑500km，客车时速最高可达180km．如果客车总质量为9×103kg．当它在某城市快速公交路面上以v=90km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I=150A，电压U=300V．在此行驶状态下（取g=10m/s2），求：
（1）驱动电机的输入功率；
（2）若驱动电机能够将输入功率的80%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机，求汽车所受阻力的大小；
（3）设想改用太阳能电池给该车供电，其他条件不变，求所需的太阳能电池板的最小面积．结合计算结果，简述你对该设想的思考．
（已知太阳辐射的总功率P0=4×1026W，太阳到地球的距离r=1.5×1011m，太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗，该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%）
正确答案
解析
解：（1）驱动电机的输入功率为：
P电=IU=150×300 W=4.5×104 W．
（2）在匀速行驶时有：P机=0.8P电=Fv=Ffv
Ff=
（3）设太阳能电池板的面积是S，距太阳中心为r的球面面积为：S0=4πr2，
若没有能量损耗，太阳能电池板接受到的太阳能功率为P′，则有：P′=
太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为P，有：
P=（1-30%）P′，
由于P机=1.5×103W，
电池板面积为：S=
解得：S=303m2．
由于需要的太阳板面积过大，实际中无法操作；
答：（1）驱动电机的输入功率为4.5×104 W．
（2）汽车所受阻力的大小为1440N
（3）设所需的太阳能电池板的最小面积303m2；电池板的面积太大，不符合实际．改进的方法是提高太阳能电池板的能量转化效率
下列说法中正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、相同质量的同种物质，升高相同的温度，吸收的热量相同；相同质量的不同种物质，升高相同的温度，吸收的热量不同，故A错误．
B、根据分子间距为平衡位置时，分子力为零，无穷远处分子力也为零，因此从很远处靠近到不能再靠近的过程中，分子力先增大，后减小再增大，故B错误；
C、第一类永动机不可能制成，是因为违反了能量守恒定律，故C正确；
D、温度越高、固体颗粒越小，布朗运动越剧烈，故D错误；
故选C
一台二氧化碳激光器发出的激光功率为P=1000W，出射光束截面积为S=1mm2，这束光垂直射到温度为T=273K，厚度为d=2cm的铁板上，如果有80%的光束能量被激光照射到的那一小部分铁板所吸收，并使其熔化成与光束等截面积的直圆柱孔，需要多长时间？（铁的有关参数：热容量c=26.6J/mol•k，密度ρ=7.90×103㎏/m3，熔点Tm=1798K，熔解热L=1.49×104J/mol，摩尔质量M=56×10-3㎏）
正确答案
解析
解：激光所照射到的质量为m的铁板在熔化过程中所吸收的热量为：
Q=
代入数据求得：t=0.192s．
答：需要的时间为0.192s．
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