题目内容
17.某小型水电站的水轮机,水以v1=3m/s的速度流入,以v2=1m/s的速度流出,流入处与流出处的水位差为H=5m,水的流量为0.6m3/s.每秒动能变化为2400J,如果水流的能量的60%转化成电能,则水电站的功率为1.944×104W.分析 根据△EK=EK2-EK1,求动能的变化;结合能量守恒,水的重力势能的减小量和动能的减小量,整个减小的能量有60%转化为输入发电机的能量,从而即可求解;
解答 解:每秒钟水流的质量m=ρV=6×102kg,
每秒钟水流的动能变化
△EK=EK2-EK1=$\frac{1}{2}$mv${\;}_{2}^{2}$-$\frac{1}{2}m{v}_{1}^{2}$=$\frac{1}{2}×600×{1}^{2}$-$\frac{1}{2}×600×{3}^{2}$=-2400J
水电站的功率为 P=(△EK+mgh)60%=(2400+600×10×5)×60%=1.944×104W
故答案为:2400J 1.944×104W
点评 考查了动能及动能的变化,结合能量守恒,计算发电站的能量转化,并计算功率.
练习册系列答案
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A. | 小球带负电 | B. | 小球所受的电场力一定小于重力 | ||
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速度m/s | 反应距离m | 制动距离m |
10 | 12 | 20 |
15 | 18 | X |
20 | Y | 80 |
25 | 30 | 125 |
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C. | 在3t0时刻,甲、乙两同学迎面相遇 | |
D. | 从零时刻到2t0时刻,甲、乙两同学的运动方向相同,且相互靠近 |