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能量动量实际问题 大海 涡轮机 水坝 水库 θ “潮汐发电”是海洋能利用中发展最早、规模最大、技术较成熟的一种方式．某海港的货运码头，就是利用“潮汐发电”为皮带式传送机供电，如图所示为皮带式传送机往船上装煤．本题计算中取，，水的密度，． （1）皮带式传送机示意图如图所示，传送带与水平方向的角度，传送带的传送距离为，它始终以的速度运行．在传送带的最低点，漏斗中的煤自由落到传送带上（可认为煤的初速度为0），煤与传送带之间的动摩擦因数．求：从煤落在传送带上到运至传送带最高点经历的时间； （2）如图为潮汐发电的示意图．左侧是大海，中间有水坝，水坝下装有发电机，右侧是水库．当涨潮到海平面最高时开闸，水由通道进入海湾水库，发电机在水流的推动下发电，待库内水面升至最高点时关闭闸门；当落潮时海平面最低时，开闸放水发电．设某潮汐发电站发电有效库容，平均潮差，一天涨落潮两次，发电四次．水流发电的效率．求该电站一天内利用潮汐发电的平均功率； （3）传送机正常运行时，1秒钟有的煤从漏斗中落到传送带上．带动传送带的电动机将输入电能转化为机械能的效率，电动机输出机械能的用来克服传送带各部件间的摩擦（不包括传送带与煤之间的摩擦）以维持传送带的正常运行．若用潮汐发电站发出的电给传送机供电，能同时使多少台这样的传送机正常运行？ 大风可能给人们的生产和生活带来一些危害，同时风能也是可以开发利用的清洁能源。甲 风轮机叶片 发电机 风力发电机示意图 乙 齿轮箱与 （1）据北京市气象台监测显示，2012年3月23日北京刮起了今年以来最大的风，其短时风力达到近十级。在海淀区某公路旁停放的一辆小轿车被大风吹倒的数字信息亭砸中，如图甲所示。已知该信息亭形状为长方体，其高度为h，底面是边长为l的正方形，信息亭所受的重力为G，重心位于其几何中心。 ①求大风吹倒信息亭的过程中，至少需要对信息亭做多少功； ②若已知空气密度为ρ，大风的风速大小恒为v，方向垂直于正常直立的信息亭的竖直表面，大风中运动的空气与信息亭表面作用后速度变为零。求信息亭正常??立时，大风给它的对时间的平均作用力为多大。 （2）风力发电是利用风能的一种方式，风力发电机可以将风能（气流的动能）转化为电能，其主要部件如图乙所示。已知某风力发电机风轮机旋转叶片正面迎风时的有效受风面积为S，运动的空气与受风面作用后速度变为零，风力发电机将风能转化为电能的效率和空气密度均保持不变。当风速为v且风向与风力发电机受风面垂直时，风力发电机输出的电功率为P。求在同样的风向条件下，风速为时这台风力发电机输出的电功率。 利用风能发电时由于风速、风向不稳定，会造成风力发电输出的电压和功率不稳定。请你提出一条合理性建议，解决这一问题。 风能是一种环保型的可再生能源．据勘测，我国利用风力资源至少有，所以风能是很有开发前途的能源．风力发电是将风的动能通过风力发电机转化为电能的过程．某风力发电机将空气的动能转化为电能的效率，空气密度，其有效受风面积．此风力发电机输出稳定的直流电压，用它给如图所示的皮带传送装置的电动机（电动机未画出）供电，输电线电阻不计．已知皮带传送装置的电动机的额定电压，允许消耗电功率的最大值，线圈电阻，在该电动机消耗电功率达到最大值的情况下，电动机及皮带传送装置各部分由于摩擦而损耗的功率与皮带传送装置输出的机械功率之比为．重力加速度取. （1）求此风力发电机在风速时输出的电功率； （2）求皮带传送装置的电动机消耗电功率达到最大值时，皮带传送装置输出的机械功率； （3）已知传送带两端、之间距离，高度差．现将一货箱（可视为质点）无初速地放到传送带上处，经后货箱与传送带保持相对静止，当货箱被运送至处离开传送带时再将另一个相同的货箱以相同的方式放到处，如此反复，总保持传送带上有一个（也只有一个）货箱．在运送货箱的过程中，传送带的运行速度始终保持不变．若要保证皮带传送装置的电动机所消耗电功率始终不超过，货箱的质量应满足怎样的条件． 质量为M的滑块由水平轨道和竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道组成，放在光滑的水平面上。质量为m的物块从圆弧轨道的最高点由静止开始滑下，以速度v从滑块的水平轨道的左端滑出，如图所示。已知M:m=3:1，物块与水平轨道之间的动摩擦因数为μ，圆弧轨道的半径为R。 （1）求物块从轨道左端滑出时，滑块M的速度的大小和方向； （2）求水平轨道的长度； （3）若滑块静止在水平面上，物块从左端冲上滑块，要使物块m越过滑块，又上升了一个距离R，求物块冲上滑块的初速度应满足的条件。 M m R 在足够长的光滑固定水平杆上，套有一个质量为的光滑圆环。一根长为的轻绳，一端拴在环上，另一端系着一个质量为的木块，如图所示。现有一质量为的子弹以的水平速度射入木块，子弹穿出木块时的速度为，子弹与木块作用的时间极短，取g = 10 m/