题目内容
【题目】某山区有一小型水电站,每分钟有60 m3的水从高处落下冲击水轮机。水轮机与上游水位的落差是50 m。(g取10 N/kg)求:
(1)水从高处落下时,重力每分钟做了多少功?
(2)若水的机械能有70%转化为电能,水电站的发电功率是多少?
【答案】(1)3×107 J;(2)3.5×105 W
【解析】
(1)每分钟落下水的重力
G=mg=ρVg=1×103 kg/m3×60 m3×10 N/kg=6×105 N
每分钟重力做的功
W=Gh=6×105 N×50 m=3×107J
重力每分钟做功3×107J。
(2)每分钟得到的电能
W电=W有用=ηW=3×107 J×70%=2.1×107J,
水电站的发电功率
P===3.5×105 W
水电站的发电功率3.5×105 W。
答:(1)水从高处落下时,重力每分钟做了3×107J的功;
(2)若水的机械能有70%转化为电能,水电站的发电功率是3.5×105 W。
【题目】小礼在探究“斜面的机械效率”实验时,用弹簧测力计沿木质斜面匀速直线向上拉动物块,读出弹簧测力计的示数收集了下表中的实验数据:
试验次数 | 斜面的倾斜程度 | 物块重力G/N | 斜面高度h/m | 拉力F/N | 斜面长度s/m | 机械效率/ |
1 | 较缓 | 5 | 0.2 | 2.4 | 1 | 41.7% |
2 | 较陡 | 5 | 0.5 | 3.2 | 1 | 78.1% |
3 | 最陡 | 5 | 0.7 | 4.3 | 1 | 81.4% |
(1)分析表中的数据可得出:斜面越缓越________力 (选填“省”或“费”);
(2)小礼又进行了第4次实验,她在斜面上铺上棉布使斜面变粗糙,保持斜面高和长分别是0.5m和1m,用同样的操作读出此时弹簧测力计的示数为4.5N,她测得这种情况下斜面的机械效率为55.6%,把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出:斜面的机械效率与________和________有关;
(3)当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时,物块所受的拉力________物块所受的摩擦力(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(4)请用第三次实验的数据算出木块在斜面上受到的摩擦力是_______ N。