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“潮汐發(fā)電”是海洋能利用中發(fā)展最早、規(guī)模最大、技術較成熟的一種方式。某海港的貨運碼頭，就是利用“潮汐發(fā)電”為皮帶式傳送機供電，圖1所示為皮帶式傳送機往船上裝煤。本題計算中取sin18^o=0.31，cos18^o=0.95，水的密度ρ =1.0×10³kg/m³，g=10m/s²。
（1）皮帶式傳送機示意圖如圖2所示, 傳送帶與水
平方向的角度θ = 18^o，傳送帶的傳送距離為L = 51.8m，它始終以v = 1.4m/s的速度運行。在傳送帶的最低點，漏斗中的煤自由落到傳送帶上（可認為煤的初速度為0），煤與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ = 0.4。求：從煤落在傳送帶上到運至傳送帶最高點經(jīng)歷的時間t；
（2）圖3為潮汐發(fā)電的示意圖。左側是大海，中間
有水壩，水壩下裝有發(fā)電機，右側是水庫。當漲潮到海平面最高時開閘，水由通道進入海灣水庫，發(fā)電機在水流的推動下發(fā)電，待庫內(nèi)水面升至最高點時關閉閘門；當落潮到海平面最低時，開閘放水發(fā)電。設某潮汐發(fā)電站發(fā)電有效庫容V=3.6×10 ⁶m³，平均潮差Δh = 4.8m，一天漲落潮兩次，發(fā)電四次。水流發(fā)電的效率η₁= 10％。求該電站一天內(nèi)利用潮汐發(fā)電的平均功率P；
（3）傳送機正常運行時，1秒鐘有m = 50kg的煤從漏斗中落到傳送帶上。帶動傳送帶的電動機將輸入電能轉化為機械能的效率η₂= 80%，電動機輸出機械能的20%用來克服傳送帶各部件間的摩擦（不包括傳送帶與煤之間的摩擦）以維持傳送帶的正常運行。若用潮汐發(fā)電站發(fā)出的電給傳送機供電，能同時使多少臺這樣的傳送機正常運行？

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題號

1

2

3

4

5

6

7

8

9

答案

D

A

B

C

C

AD

ABD

BC

BC

10、（6分）0.590 ；2.642

11、（10分）①1.85   1.83   1.68  ②B

該同學做實驗時先釋放了紙帶，然后再合上打點計時器的開關。

12、（16分）解：（1）根據(jù)平拋運動        s = v_t t′     

        求出            s = 7.5m                              （5分）

   （2）設摩托車落地時的速度為v_地，根據(jù)機械能守恒定律

         求出            v_地 = 12.5m/s                         （5分）

   （3）摩托車沖上高臺的過程中，根據(jù)動能定理

求出            W = 2.37 ×10⁴J                        （6分）

13、（16分）解：（1）運動員上升過程，根據(jù)機械能守恒有：

                                          (5分)

   （2）設運動員在最高點水平速度為v，運動員在下落階段做平拋運動，則有：

                                       (5分)

（3）設運動員上升階段有能量為E的生物化學能轉化為機械能，由功能關系有：

         解得：E=1500J                                       (6分)

14、（16分）(1)設三個球重力勢能減少量為△E_p

          △E_p= 9mgL                                        （4分）

(2)設兩極板電壓為U ，由動能定理

       W_重-W_電＝△E_k                                     

3mg?3L－－－＝0        

U =                                             （6分）

(3)當小球受到的重力與電場力相等時，小球的速度最大v_m

      3mg=                                         

        n=2                                             

小球達到最大速度的位置是B球進入電場時的位置

由動能定理

3mg?L-= ×3mv_m²                        

v_m=                                               （6分）

15、（20分）解：（1）煤在傳送帶上的受力如右圖所示 

        根據(jù)牛頓第二定律  μm′gcosθ? m′gsinθ = m′a     

        設煤加速到v需要時間為t₁    v = at₁       t₁ = 2s  

         設煤加速運動的距離為s₁    v² = 2as₁      s₁ = 1.4m

        設煤勻速運動的時間為t₂  L ? s₁ = vt₂      t₂ = 36s　

        總時間                 t = t₁ + t₂ = 38s                   （6分）

   （2）一次發(fā)電，水的質量    M = ρV = 3.6×10⁹kg      

               重力勢能減少    E_P = Mg           

        一天發(fā)電的能量        E = 4 E_P×10 %     

        平均功率                         

        求出                 P = 400kW                       （6分）

   （3）一臺傳送機，將1秒鐘內(nèi)落到傳送帶上的煤送到傳送帶上的最高點

煤獲得的機械能為  E_機=          

        傳送帶與煤之間因摩擦產(chǎn)生的熱 Q =      

        煤與傳送帶的相對位移        m   

        設同時使n臺傳送機正常運行，根據(jù)能量守恒

            P×80%×80% = n（+）

        求出                 n = 30臺             　           （8分）