- 能量守恒定律、第一类永动机
- 共848题
若脱水桶的半径为9cm，刹车盘的半径为6cm，打开脱水桶盖到脱水桶停止共转了50圈（设为均匀减速），若衣服和桶的质量为3kg（可以认为质量全部分布在脱水桶桶壁上，刹车盘的质量不计）．试计算：
（1）打开脱水筒盖的瞬间，贴在脱水筒筒壁上的衣服运动的线速度；
（2）刹车盘边缘上的某点在这一过程中的路程；
（3）刹车带上的平均摩擦力的大小．
正确答案
解析
解：（1）脱水桶以1200r/min的速度高速旋转，脱水桶的半径为9cm；
根据线速度公式v=rω和角速度公式联立，得到：
ω=2πnv=ωr大=2πnr大=2π×（
（2）打开脱水桶盖到脱水桶停止共转了50圈，刹车盘的半径为6cm；
故：s=N•2πr小=50×2π×0.06=18.85（m）
（3）脱水后，衣服紧靠脱水桶壁，桶和衣服具有动能，刹车后动能转化为内能，故：由能量守恒有：
fs=
解得：f=
答：（1）打开脱水筒盖的瞬间，贴在脱水筒筒壁上的衣服运动的线速度为11.31m/s；
（2）刹车盘边缘上的某点在这一过程中的路程为18.85m；
（3）刹车带上的平均摩擦力的大小为10.18N．
吊车以0.1m/s的速度匀速吊起总质量为5.7×103kg的集装箱时，则集装箱每秒机械能的增量为______J；测得吊车电动机的电流为20A，已知该电动机的效率75%，则电动机的工作电压为______V．
正确答案
5700
380
解析
解：机械能增量等于重力势能的增加量和动能的增加量之和，动能不变，故集装箱每秒机械能的增量为：△E=mg•△h=5.7×103×10×0.1J=5700J；
根据能量守恒定律，有：
UIt•75%=
即U×20×1×0.75=5700
解得：U=380V；
故答案为：5700，380．
正确答案
6.3或2π
3.3×104
解析
解：根据v=
v=
在时间t内通过风轮机的最大空气质量为m=ρvtπr2．
时间t内风轮机可以接受到的最大风能为E=
故答案为：2π；3.3×104
某海湾共占面积1.0×107m2，涨潮时水深20m，此时关上水闸门，可使水位保持20m不变，退潮时，坝外水信降至18m，假设利用此水坝建水电站，且重力势能转化为电能的效率是10%，每天有两次涨潮，则该电站一天能发出的电能是（ ）
正确答案
解析
解：设△h为退潮时水减少的深度，S为海湾的面．
利用潮汐发电，就是水的重力势能转化为电能，水能转化电能的效率是10%，一次涨潮，退潮后水坝内水的势能增加：
W水=G•
则水的势能可转变为电能：
W电=ηW水
每天2次涨潮，则该电站一天能发电 W=2W电=2ηW水=2×
故选：B．
（2015秋•常州期末）下列说法中正确的是 （ ）
正确答案
解析
解：A、能的转化和守恒定律是普遍规律，能量耗散是能量的形式发生了转化，能量的利用品质下降，但总能量仍守恒，所以不违反能量守恒定律．故A正确．
B、扩散现象可以在液体、气体中进行，也能在固体中发生，故B错误．
C、有规则外形的物体是单晶体，没有确定的几何外形的物体是非晶体和多晶体，故C错误．
D、由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，分子间作用力表现为引力，所以存在表面张力，故D正确．
故选：AD
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