题目内容

14．小型风力发电机发出的电能首先经过蓄电池贮存起来，然后再由蓄电池向用电器供电．如图是某小型风力发电机的输出功率与风速的关系图．
（1）在风速为12米/秒时达到最大输出功率；
（2）该风力发电机的输出功率与风速之间的关系是：风速在3～12米/秒时，风速越大，输出功率也越大；风速在大于12米/秒时，风速越大，输出功率越小；
（3）已知电动车匀速行驶时的输出功率为200W，输出功率的30%推动总质量为60千克电动车，电动车受到的阻力是车重的0.02倍．计算该电动车的行驶速度是多少？
（4）若该风力发电机按输出功率为500瓦发电，平均每天工作8小时，计算一年（365天）发电量是多少？

分析 （1）通过发电机的输出功率与风速关系图，得知最大输出功率时的风速；
（2）通过发电机的输出功率与风速关系图，得知风速在3米/秒时的输出功率、4米/秒时的输出功率、…14米/秒时的输出功率，可以判断出在风速12米米/秒时的输出功率最大；以及最大输出功率和风速的关系．
（3）根据电动车的质量可求得其重力，然后可知电动车受到的阻力，根据输出功率可求得的有用功率，再利用P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv可求得电动车的行驶速度；
（4）根据题意知输出功率500W发电，工作时间，运用电功W=Pt求出一年365天的总发电量．

解答 解：（1）根据图表信息可知，风速在3米/秒时输出功率为0W，在6米/秒时输出功率400W；在12米/秒时输出功率1000W；在14米/秒时输出功率600W，所以，在风速12米/秒时达到最大输出功率．
（2）分析图表信息可知，风速在3、4、5、…14米/秒时输出功率的变化，可以总结为：
风速在3～12米/秒时，风速越大，输出功率也越大；风速在大于12米/秒时，风速越大，输出功率越小．
（3）根据题意可知，电动车受到的阻力：f=0.02G=0.02mg=0.02×60kg×10N/kg=12N，
电动车匀速行驶，所以牵引力：F=f=12N．
由η=$\frac{{P}_{有用}}{{P}_{输出}}$可得，有用功率：P有用=ηP输出=30%×200W=60W，
因为P有用=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv，
所以，电动车的行驶速度：v=$\frac{{P}_{有用}}{F}$=$\frac{60W}{12N}$=5m/s．
（4）由P=$\frac{W}{t}$可得，一月的发电量：W=P输出′t=0.5kW×8h×365=1460kW•h；
答：（1）12；
（2）风速在3～12米/秒时，风速越大，输出功率也越大；风速在大于12米/秒时，风速越大，输出功率越小；（3）电动车的行驶速度是5m/s；
（4）一年（365天）发电量是1460kW•h．

点评 本题考查的知识点较多，考查能量的转化、学生的看图能力和对电功的计算能力．熟练掌握电功公式即可．

练习册系列答案
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5．下列自然现象中，与其他三项不同的是（　　）
A．
秋天清晨的露		B．
冬天的雾凇		C．
冬天屋檐的冰棱		D．
春天河面解冻
6．如图是2015年海口自行车联赛比赛用车--山地自行车，其相关数据如表：
车架材料碳纤维
车架材料体积/cm32500
车架质量/kg4.5
整车质量/kg10
单轮接触面积/cm24
求：（1）该山地自行车的重力；
（2）体重为60kg的李伟骑着山地自行车，在某路段匀速骑行6km，耗时10min，若该路段阻力为总重力的0.02倍，求在此过程中他骑自行车的功率是多少？
（3）关于自行车中运用到许多的物理知识，请说出两条．
2．小明同学做实验时，连成了如图所示的电路．闭合开关后，发现灯泡L1和灯泡L2都不亮，电压表有示数．下列哪些情况会产生这一现象（　　）
A．L1断路，L2完好B．L1和L2均断路C．L1完好，L2断路D．L1断路，L2短路
9．在如图甲所示的电路中，当闭合开关后，两个电流表指针偏转均为图乙所示，则通过电灯L1和L2的电流分别为（　　）
A．A、0.44A  2.2AB．0.44A  1.76AC．0.76A  0.44AD．0.44A  2.64A
19．小明利用U形管压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点，实验前，他注意到U形管两边的液面已处在同一水平线上，如图甲所示．

（1）实验中液体内部压强的大小通过U形管两边液柱的高度差反映出来．
（2）使用前应检查装置是否漏气，方法是用手轻轻按压几下橡皮膜，如果U形管中的液体能灵活升降，则说明装置不漏气．（选填“漏气”或“不漏气”）
（3）通过观察图乙、丙两次实验可知，液体内部的压强与液体的深度有关．
（4）小明还发现在同种液体中，金属盒距液面的距离相同时，只改变金属盒的方向，U形管两边液柱的高度差不变化，表明在相同条件下，液体内部各个方向的压强相等．
（5）接着小明要探究液体内部压强与液体密度的关系，则应该保持深度不变．
（6）小明保持图11丙中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，实验情形如图丁所示，比较丙、丁两次实验，小明得出了：在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强越大的结论．你认为他的结论是否可靠？不可靠．原因是：没有控制金属盒在水和盐水中的深度相同．
6．小明和小华在实验室测量某金属块的密度．小明的实验步骤如下：

（1）小明先把金属块放入装有适量水的量筒中，量筒内水面的位置如图1所示．然后他将金属块从量筒中取出，直接放在托盘天平的左盘，在向右盘加砝码时，发现指针偏向分度盘的右侧，这时他应该减少（填“增加”或“减少”）砝码；天平平衡时游码在标尺上的位置和右盘砝码如图2所示．则该金属块的质量为52g；金属块的密度为2.6×103kg/m3；“适量”的含义是①能使金属块全部浸没在水中，②放入金属块后水和金属块的总体积不能超过量筒的最大刻度值．
（2）小华说小明在天平的使用上存在错误，这个错误是金属块上有水，不能用天平直接测量；并且这种测量方法使测量的金属块密度值偏大（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
（3）接着他们又对水进行探究，描绘出质量与体积的关系图线如图3中甲所示．他分析后发现，由于误将烧杯和水的总质量当作了水的质量，导致图线甲未经过坐标原点．由此推断：水的质量与体积的关系图线应是丙（选填图3中“乙”、“丙”或“丁”）．
3．下列描述最接近实际的是（　　）
A．声音在水中的传播速度约为340m/s
B．夏天，沈阳的气温可达30℃
C．中学生正常行走时一步的长度约为0.5dm
D．播放一遍中学生眼保健操音乐的时间约为0.5h
4．正方体物块甲、乙放置在水平地面上，若它们的质量相等且ρ甲＞ρ乙，在它们正上方放置一质量相同的铁块，则它们对地面的压强 p甲＞ p乙；若甲、乙对地面的压强相等且ρ甲＞ρ乙，分别切去相同高度，则它们的剩余部分对地面的压强p甲＜ p乙；（选填“＞”、“＜”或“=”）．

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