题目内容
【题目】如图所示，一根匀质木棒OA长为3R，重为G。木棒的O端与地面上的铰链连接，木棒搁在柱体上，柱体是半径为R的圆柱体的四分之一，各处摩擦均不计。现用一水平推力F作用在柱体竖直面上，使柱体沿着水平地面向左缓慢移动。求：
(1)在水平推力向左推柱体的过程中，木棒重力的力臂逐渐______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
(2)当木棒与地面的夹角θ＝45°时，柱体对木棒的支持力是多少？（____）
(3)请用数学知识推导当木棒与地面的夹角为θ时，柱体对木棒的支持力的数学表达式。（____）
【答案】变小 
G FN＝
Gsinθ
【解析】
(2)木棒的重力和柱体对木棒的支持力的示意图以及重力的力臂如解图所示：
当木棒与地面的夹角θ＝45°时，重力的力臂：
LG＝
cos45°＝×
＝
柱体对木棒的支持力力臂：LN＝R
由杠杆平衡条件可得：GLG＝FNLN
则FN＝
＝G
(3)当木棒与地面的夹角为θ时，重力的力臂：LG＝cosθ
柱体对木棒的支持力力臂：LN＝
由杠杆平衡条件可得：GLG＝FNLN
则：FN＝
＝
Gcosθ·tanθ＝Gsinθ
【题目】海水温差发电是利用海水表层和深层之间的温度差来发电的，据估算，我国南海地区的海水温差发电潜力（输出功率）可达14亿千瓦。下表是某型号发电机的部分技术参数。回答下列问题：
额定发电功率 | 40 kW |
额定发电电压 | 400 V |
线圈电阻 | 0.1 Ω |
净重 | 100 kg |
底部面积 | 0.05 m2 |
(1)发电机正常工作时，输出电流是多少？线圈电阻消耗的功率是多少？
(2)如果发电机的线圈用超导材料制作，则该发电系统的效率将提高多少？
(3)若把南海温差发电潜力全部开发出来，每天发电量为多少？若利用燃煤发电，发电机的效率为50%，则发出这么多电能需要燃煤多少千克？（煤完全燃烧，煤的热值为3×107 J/kg）
(4)请写出开发和推广海水温差发电的优点（写出一条即可）。
【题目】风光互补路灯已成为许多城镇、乡村一道靓丽的风景线，如图所示，该路灯既可通过太阳能电池组独立发电储存于蓄电池，也可通过风力发电机独立发电储存于蓄电池。下表为某型号风光互补路灯技术参数。
路灯额 定电压 | 路灯额 定功率 | 太阳能电池板 平均输出功率 | 风力发电 额定风速 | 风力发电 额定功率 |
20V | 60W | 80W | 6m/s | 200W |
(1)如果太阳能电池板接收太阳能的总功率为800W，太阳能电池光电转换效率为多大？
(2)在平均风速为6m/s的白天，风力发电机工作6小时，储存的电能可供路灯正常工作多长时间？
(3)写出风光互补路灯的优点。（写两条）
