题目
题型:不详难度:来源:
(1)皮带式传送机示意图如图2所示,传送带与水平方向的角度θ=18°,传送带的传送距离为L=51.8m,它始终以v=1.4m/s的速度运行.在传送带的最低点,漏斗中的煤自由落到传送带上(可认为煤的初速度为0),煤与传送带之间的动摩擦因数μ=0.4.求:从煤落在传送带上到运至传送带最高点经历的时间t;
(2)图3为潮汐发电的示意图.左侧是大海,中间有水坝,水坝下装有发电机,右侧是水库.当涨潮到海平面最高时开闸,水由通道进入海湾水库,发电机在水流的推动下发电,待库内水面升至最高点时关闭闸门;当落潮到海平面最低时,开闸放水发电.设某潮汐发电站发电有效库容V=3.6×106m3,平均潮差△h=4.8m,一天涨落潮两次,发电四次.水流发电的效率η1=10%.求该电站一天内利用潮汐发电的平均功率P;
(3)传送机正常运行时,1秒钟有m=50kg的煤从漏斗中落到传送带上.带动传送带的电动机将输入电能转化为机械能的效率η2=80%,电动机输出机械能的20%用来克服传送带各部件间的摩擦(不包括传送带与煤之间的摩擦)以维持传送带的正常运行.若用潮汐发电站发出的电给传送机供电,能同时使多少台这样的传送机正常运行?
答案
μmgcosθ-mgsinθ=ma
得 a=g(μcosθ-sinθ)
设煤加速到v所用时间为t1,则有:v=at1;
联立以上两式得:t1=
v |
g(μcosθ-sinθ) |
1.4 |
10(0.4×0.95-0.31) |
匀加速运动通过的位移为:x1=
v |
2 |
1.4 |
2 |
设煤匀速到最高点所用时间为t2,则有:L-x1=vt2;
解得:t2
L-x1 |
v |
51.8-1.4 |
1.4 |
故总时间 t=t1+t2=2s+36s=38s.
(2)一次发电,水的质量 M=ρV=1×103×3.6×106kg=3.6×109kg
水的重力势能减少量△Ep=Mg•
△h |
2 |
4.8 |
2 |
一天发电产生的电能 E=4△Ep×10%
则该电站一天内利用潮汐发电的平均功率 P=
E |
t |
4△EP×10% |
t |
4×8.64×109×10% |
24×3600 |
(3)一台传送机,将1秒钟内落到传送带上的煤送到传送带上的最高点,煤获得的机械能为
E机=
1 |
2 |
传送带与煤之间因摩擦产生的热Q=μmgcosθ•△x
煤与传送带的相对位移△x=vt1-x1=1.4×2m-1.4m=1.4m
设同时使n台传送机正常运行,根据能量守恒
P×80%×80%= n(
1 |
2 |
代入解得:n=
P×80%×80% | ||
|
400×103×0.64 | ||
|
答:
(1)从煤落在传送带上到运至传送带最高点经历的时间t为38s;
(2)该电站一天内利用潮汐发电的平均功率P为400KW;
(3)能同时使30台这样的传送机正常运行.
核心考点
试题【“潮汐发电”是海洋能利用中发展最早、规模最大、技术较成熟的一种方式.某海港的货运码头,就是利用“潮汐发电”为皮带式传送机供电,图1所示为皮带式传送机往船上装煤.】;主要考察你对分子动能、分子势能、内能等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)1s内打到金属板1m2面积上的光子数;
(2)若取该金属原子半径r1=0.5×10-10m,则金属表面上每个原子平均需隔多少时间才能接收到一个光子?