题目内容
【题目】小李用如图所示的滑轮组把90kg的物体提升3m,作用在绳子自由端的拉力是400N,不考虑绳重及摩擦(取g=10N/kg).求:
(1)把物体直接提升所做的有用功为多少?_________
(2)拉力所做的总功为多少?___________
(3)滑轮组的机械效率?______
(4)动滑轮的重力.__________
【答案】 2700J 3600J 75% 300
【解析】(1)把物体直接提升所做的有用功:W有=Gh=mgh=90kg×10N/kg×3m=2700J;(2)由图可知,n=3,则绳端移动的距离:s=nh=3×3m=9m,拉力所做的总功:W总=Fs=400N×9m=3600J;(3)滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=75%;(4)由F=(G+G动)可得,动滑轮的重力:G动=nF-G=nFmg=3×400N90kg×10N/kg=300N.
【题目】目前很多城市已经使用了风光互补路灯系统如图所示,它具备了风能和太阳能产品的双重优点:该系统既可以通过太阳能电池组独立发电并储存在蓄电池,也可以通过风力发电机独立发电并储存在蓄电池;在风、光都具备时可以同时发电.某种型号的风光互补路灯技术参数如下:
风力发电 | 风力发电 | 风力发电机启动风速 | 路灯额定电压 | 路灯额定功 率 | 太阳能电池板平均输出功率 |
260W | 8m/s | 3m/s | 24V | 60W | 100W |
(1)假设路灯每晚工作10h,求路灯正常工作时每晚消耗的电能.
(2)如果太阳光照射到地面时的辐射功率为800J/(sm2)(1s 辐射在每1m2上的光能为800J),若太阳能电池板的面积为1.25m2 , 太阳能电池光电转换效率为多大?
(3)在平均风速为8m/s 的晚上,风力发电机除了保障路灯正常工作外,同时还给蓄电池充电,如果风力发电机一晚上工作时间为8h,则在这段时间内蓄电池储存电能是多少KWh?
(4)已知风力发电机的输出电功率P与风速v的平方成正比.我市沿海风速不低于4m/s 的时间每年不少于4000h,试估算这台风光互补路灯系统利用风能的最小年发电量是多少KWh?