题目内容
【题目】某同学家新房装修时,在地面与窗台间放置一斜木板,将瓷砖沿木板用时10s,从地面匀速拉上窗台。如图所示,已知窗台高3m,木板长5m,瓷砖重500N,沿斜面所用拉力为400N。拉力F运动的速度是______m/s,所做的有用功是_________J;物体受到的摩擦力为_________N;斜面的机械效率为_________。
【答案】0.5 1500 200 75
【解析】
[1] 拉力F运动的速度
v===0.5m/s
拉力F运动的速度0.5m/s。
[2]拉力所做的有用功为
W有用=Gh=500N×3m=1500J
拉力所做的有用功为1500J。
[3]拉力做的总功为
W总=Fs=400N×5m=2000J
在斜面上所做的额外功
W额=W总W有用=2000J1500J=500J
由W额=fs得摩擦力
f===100N
物体受到的摩擦力为100N。
[4]斜面的机械效率为
η=×100%=×100%=75%
斜面的机械效率为75%。
【题目】某兴趣小组的同学在探究“风力发电机发电时的输出功率与风速的关系”时,设计了如下实验步骤:①如图乙,将自制的小型风叶安装在风车底座上,把线的一端固定在风车转轴上,另一端系上钩码;②在风车正前方1米处放置电风扇的风速调到1挡位,用秒表记录提升钩码到A点所需的时间;③将电风扇换到2、3挡位,重复以上实验,并将数据记录在表格中:(注:电风扇挡位越高,风速越大)
表一:
电风扇挡位 | 钩码的质量/g | 提升钩码到A点的时间/s |
1 | 50 | 15 |
2 | 50 | 13 |
3 | 50 | 10 |
请你回答:
(1)这个实验是通过测量提升钩码到A点的_____来比较风车输出功率的大小。这种方法是______(选填“控制变量法”或“转换法”);
(2)通过实验可以得到的结论是:风速越大,风力发电机发电时的输出功率__________;
为了进一步研究风力发电机,他又从电厂查到一台1500kW的发电机组的相关数据:
表二:输出功率与风速的关系
风速v/(m/s) | 5 | 10 | 15 | 20 |
输出功率P/kW | 80 | 720 | 1500 | 1100 |
表三:不同风速下风力发电机每秒获得的风能:
风速v(m/s) | 5 | 10 | 15 | 20 |
1s获得的能量E(104J) | 15 | 120 | 405 | 350 |
(3)风能是清洁能源,也是_____(选填“可再生”或“不可再生”)能源。发电机的工作原理是_____;
(4)风速10m/s时,这台发电机的发电效率为__________,有同学认为风速越大,发电机的发电效率越高,他的观点是_____(选填“正确”或“错误”)的。你认为的原因是______。