第10節(jié)能量守恒定律與能源

PAGEPAGE10能量守恒定律與能源〖精講細(xì)講〗〖知識(shí)精講〗知識(shí)點(diǎn)1能量守恒定律（1）定律內(nèi)容：能量既不能憑空產(chǎn)生，也不能憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式或從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中總的能量保持不變。（2）某種形式的能量在減少，一定存在另一種形式的能量在增加，且減少量與增加量相等；某個(gè)物體的能量減少，一定存在另一個(gè)物體的能量增加，且減少量和增加量相等。試說(shuō)明下列現(xiàn)象中能量轉(zhuǎn)化的情況。在水平公路上行駛的汽車(chē)，發(fā)動(dòng)機(jī)熄火之后，速度越來(lái)越小，最后停止。植物的光合作用。用太陽(yáng)能電池做動(dòng)力的電動(dòng)汽車(chē)在賽車(chē)場(chǎng)上奔馳。用柴油機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，供給電動(dòng)水泵抽水，把水從低處抽到高處?！伎偨Y(jié)〗自然界中有許多不同形式的能量，如機(jī)械能、內(nèi)能、光能、電能、化學(xué)能、原子能等等，各種形式的能量是可以相互轉(zhuǎn)化的，各種能相互轉(zhuǎn)化是通過(guò)做功過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)的，并且能量轉(zhuǎn)化多少通過(guò)做功的多少來(lái)量度，物體對(duì)外做多少功，它就等量的轉(zhuǎn)化為多少能，即W=△E，能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程中，能的總量守恒。功和能的關(guān)系及能的轉(zhuǎn)化和守恒思想是解決物理問(wèn)題的重要法寶?！甲兪接?xùn)練1〗行駛中的汽車(chē)制動(dòng)后滑行一段距離，最后停下；流星在夜空中墜落并發(fā)出明亮的火焰；降落傘在空中勻速下降；條形磁鐵穿過(guò)閉合線(xiàn)圈，線(xiàn)圈中產(chǎn)生電流。上述不同現(xiàn)象所包含的相同的物理過(guò)程是：A、物體克服阻力做功B、物體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量C、物體的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量D、物體的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量知識(shí)點(diǎn)2功是能量轉(zhuǎn)化的量度做功過(guò)程就是能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程，做了多少功，就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化。用公式W=△E表示。如圖所示，質(zhì)量為m的子彈，以速度v1射入放在水平光滑桌面上質(zhì)量為M的木塊中，設(shè)子彈和木塊的共同速度為v2，木塊的位移為s2，子彈的位移為s1，子彈對(duì)木塊的位移為△s，子彈與木塊間的相互作用的摩擦力為f，求此過(guò)程中，系統(tǒng)增加的內(nèi)能Q？〖總結(jié)〗系統(tǒng)克服阻力做功時(shí)，機(jī)械能減少，內(nèi)能增加，且系統(tǒng)增加的內(nèi)能等于總的機(jī)械能的減少量，即Q=f△s，（△s為兩物體相對(duì)路程），或Q=△E=E1-E2（E1、E2分別為系統(tǒng)初、末狀態(tài)的機(jī)械能）。〖變式訓(xùn)練2〗小球的質(zhì)量為m，在距地面高為h處，以初速度v豎直向上拋出，設(shè)空氣阻力大小恒定為f且小于mg，且小球與地面碰撞過(guò)程中不損失能量，小球最后靜止在地面上，則小球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所經(jīng)歷的路程是多少？；轉(zhuǎn)化的內(nèi)能是多少？知識(shí)點(diǎn)3能源和能量耗散（1）能源是人類(lèi)社會(huì)活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。人類(lèi)利用能源大致經(jīng)歷了三個(gè)時(shí)期：即柴薪時(shí)期、煤炭時(shí)期、石油時(shí)期。（2）能量耗散：燃料燃燒時(shí)一量把自己的熱量釋放出去，它就不會(huì)自動(dòng)聚集起來(lái)供人類(lèi)重新利用；電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，它又通過(guò)燈泡轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能，熱和光被其他物質(zhì)吸收后變成周?chē)h(huán)境的內(nèi)能，我們也無(wú)法把這些內(nèi)能收集起來(lái)重新利用。這種現(xiàn)象叫做能量的耗散。能量耗散表明，在能源的利用過(guò)程中，即在能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，能量在數(shù)量上并未減少，但在可利用的品質(zhì)上降低了，從便于利用的變成不便于利用的了。這是能源危機(jī)更深層次的含意，也是“自然界的能量雖然守恒，但還要節(jié)約能源”的根本原因。（3）新能源的開(kāi)發(fā)①太陽(yáng)能：太陽(yáng)以其巨大的、無(wú)窮無(wú)盡的輻射能形式提供給地球最清潔的能源。數(shù)量巨大：太陽(yáng)輻射的功率為3。9×1026W，能到達(dá)地球表面的太陽(yáng)能相當(dāng)于每年完全燃燒1。3×1010t標(biāo)準(zhǔn)煤產(chǎn)生的能量，是目前全世界所消耗的各種能量總各的104倍。時(shí)間長(zhǎng)久：根據(jù)天文學(xué)的研究結(jié)果，可知太陽(yáng)系已經(jīng)存在大約5×109年左右，估計(jì)尚可繼續(xù)維持1010年之久。清潔安全：太陽(yáng)能素有“干凈能源”和“安全能源”之稱(chēng)，它不僅毫無(wú)污染，也毫無(wú)危險(xiǎn)。②風(fēng)能：風(fēng)能是由于太陽(yáng)輻射造成地球各部分受熱為均勻，而引起的空氣流動(dòng)所產(chǎn)生的能量，整個(gè)地球接受到的太陽(yáng)輻射能約有0。2%被轉(zhuǎn)化成風(fēng)能，全球的風(fēng)能的總量估計(jì)有1。6×1022J，這是一個(gè)巨大的潛在的能源寶庫(kù)，如果1%被利用，即可滿(mǎn)足人類(lèi)對(duì)能量的需求。③海洋能：包括潮汐能、波浪能、海流能、溫差能等。它們不僅可以再生，還具有不污染環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)。據(jù)科學(xué)家估計(jì)，世界海洋能源總量為四十多萬(wàn)億千瓦，這些能量超過(guò)目前世界能源消費(fèi)的一萬(wàn)倍，如果能開(kāi)發(fā)出其中的一小部分，即可滿(mǎn)足人類(lèi)對(duì)能源的全部需求。④地?zé)崮埽旱厍虮旧硎且粋€(gè)巨大的天然儲(chǔ)熱庫(kù)。地?zé)崮苤傅厍騼?nèi)部可釋放出來(lái)的熱量，據(jù)估計(jì)，從地球內(nèi)部每年傳到地球表面的熱量，相當(dāng)于370億噸標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒時(shí)所放出的熱量。⑤核能：在當(dāng)前開(kāi)發(fā)和利用的新能源中，核能尤其重要，核能包括裂變能和聚變能，其中受控?zé)岷司圩兊脑想碗翱扇∽院Ｑ?，如果能?shí)現(xiàn)可控核聚，其產(chǎn)生的能量足夠人類(lèi)使用幾十億年，可謂用之不竭。關(guān)于潮汐：如圖所示，是利用潮汐發(fā)電的示意圖，左方為陸地和海灣，中間是水壩，其下有通道，水經(jīng)通道可帶動(dòng)發(fā)電機(jī)，潮汐時(shí)，水進(jìn)入海灣，待內(nèi)外水面高度相同，堵住通道，潮落至最低點(diǎn)時(shí)放水發(fā)電，待內(nèi)外水面高度相同再堵住通道，直到下次漲潮至最高點(diǎn)，又進(jìn)水發(fā)電。設(shè)海灣面積為5×107m2，高潮與低潮間高度差為3m，則一天內(nèi)水流的平均功率為多少千瓦？（一天兩次漲潮）〖總結(jié)〗（1）能源是人類(lèi)生存和發(fā)展的重要支撐因素，海洋蘊(yùn)藏著極其豐富的能源。如潮汐、波浪能、溫差能、鹽度差能、海流能等，海洋能源亟待人類(lèi)去開(kāi)發(fā)，潮汐發(fā)電是海洋能開(kāi)發(fā)較早的一種，我國(guó)潮汐能源約1。1×108kW，開(kāi)發(fā)利用潮汐能的技術(shù)也在不斷提高。一天內(nèi)海水進(jìn)出海灣兩次，電站做功四次。〖變式訓(xùn)練3〗把潮汐能轉(zhuǎn)化為電能，通常有兩種方式：一種是讓潮流直接沖擊水輪機(jī)，利用潮流的動(dòng)能發(fā)電；另一種是建造潮汐水庫(kù)，即在海灣或可口構(gòu)筑大壩，利用漲、落潮的水位差，把潮汐能先轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，再轉(zhuǎn)化為動(dòng)能通過(guò)水輪機(jī)發(fā)電。已知江廈潮汐電站海灣水庫(kù)面積約為2。5×106m2，假設(shè)電站的總能量轉(zhuǎn)換效率為10%，該電站的年發(fā)電總量為1。07×107kW。h，總裝機(jī)容量（電站發(fā)電功率）為3。2×103kW。試推算出大壩兩側(cè)漲、落潮的平均潮差及日滿(mǎn)負(fù)荷工作的時(shí)間？〖難點(diǎn)精析1〗〖例4〗二氧化碳對(duì)長(zhǎng)波輻射有強(qiáng)烈的吸收作用，行星表面發(fā)出的長(zhǎng)波輻射到大氣以后被二氧化碳截獲，最后使大氣升溫，大氣中的二氧化碳像暖房的玻璃一樣，只準(zhǔn)太陽(yáng)的輻射進(jìn)來(lái)，卻不讓室內(nèi)的長(zhǎng)波熱輻射出去，大氣中的二氧化碳的這種效應(yīng)叫溫室效應(yīng)。這是目前科學(xué)界對(duì)地球氣候變暖進(jìn)行分析的一種觀(guān)點(diǎn)，根據(jù)這種觀(guān)點(diǎn)，以下說(shuō)法成立的是：在地球形成的早期，火山活動(dòng)頻繁，排出大量的二氧化碳，當(dāng)時(shí)地球的氣溫很高。經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的年代，地殼的巖石和氣體二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致二氧化碳減少，地球上出現(xiàn)了生命。由于工業(yè)的發(fā)展和人類(lèi)的活動(dòng)，導(dǎo)致二氧化碳在空氣中的含量增大，地球上的氣溫正在升高?，F(xiàn)在地球正在變暖的原因是工業(yè)和生活用電的急劇增加，是電能和其他形式的能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?！挤椒偨Y(jié)〗能源問(wèn)題是當(dāng)今世界的首要問(wèn)題。大量消耗常規(guī)能源對(duì)環(huán)境帶來(lái)了嚴(yán)重污染。促使人類(lèi)開(kāi)發(fā)新的能源，利用所學(xué)知識(shí)分析能源問(wèn)題，考查觀(guān)察能力、判斷能力、歸納比較能力、推理能力、解決實(shí)際問(wèn)題的能力。〖變式訓(xùn)練4〗將一個(gè)金屬球加熱到某一溫度，問(wèn)在下列兩種情況下，哪一種需要的熱量多些？（1）將金屬球用一根金屬絲掛著。（2）將金屬球放在水平支撐面上（假設(shè)金屬絲和支撐物都不吸收熱量）A、情況（1）中球吸收的熱量多些B、情況（2）中球吸收的熱量多些C、兩情況中球吸收的熱量一樣多D、無(wú)法確定〖難點(diǎn)精析2〗〖例題5〗電機(jī)帶動(dòng)水平傳送帶以速度v勻速傳動(dòng)，一質(zhì)量為m的小木塊由靜止輕放在傳送帶上，若小木塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，如圖所示，當(dāng)小木塊與傳送帶相對(duì)靜止時(shí)，求：（1）小木塊的位移；（2）傳送帶轉(zhuǎn)過(guò)的路程；（3）小木塊獲得的動(dòng)能；（4）摩擦過(guò)程產(chǎn)生的熱量；（5）電機(jī)帶動(dòng)傳送帶勻速傳動(dòng)輸出的總能量。〖方法總結(jié)〗（1）注意分析木塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程。（2）摩擦過(guò)程中產(chǎn)生的熱由機(jī)械能轉(zhuǎn)化而來(lái)，Q=μmgs 式是的s是木塊與傳送帶的相對(duì)路程。（3）電機(jī)輸出的總能量轉(zhuǎn)化為木塊的動(dòng)能與摩擦熱兩部分?！甲兪接?xùn)練5〗如圖所示，水平放置的傳送帶與一光滑曲面相接（間隙很?。?，一小滑塊質(zhì)量為m=0。1kg，從離傳送帶h=0。2m高處由靜止滑下，傳送帶水平部分長(zhǎng)x=1。8m，滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0。1。（g=10m/s2）（1）把傳送帶固定不動(dòng)，問(wèn)滑塊能否滑離傳送帶？產(chǎn)生摩擦熱是多少？（2）傳送帶逆時(shí)針以v2=1m/s勻速運(yùn)動(dòng)，則滑塊能否滑離傳送帶？產(chǎn)生熱量是多少？（3）傳送帶順時(shí)針以v3=1m/s勻速運(yùn)動(dòng)，求滑塊滑離傳送帶的時(shí)間及產(chǎn)生的熱量？〖難點(diǎn)精析3〗〖例6〗如圖所示，傳送帶與水平面間的傾角為θ=300，兩端點(diǎn)間的距離AB=5m，傳送帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下以恒定速度v=1m/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)將一質(zhì)量為m=10kg的小物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）無(wú)初速度地輕放在傳送帶下端A點(diǎn)。已知物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=31/2/2，在傳送帶將小物體從A點(diǎn)傳送到B點(diǎn)的過(guò)程中（取g=10m/s（1）傳送帶對(duì)物體做的功？（2）電動(dòng)機(jī)做的功？〖方法總結(jié)〗涉及機(jī)械運(yùn)動(dòng)中的功和能量變化的關(guān)系有以下幾種情況：1、動(dòng)能定理：合外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化量，W合=Ek2-Ek1；2、機(jī)械能守恒定律：只有重力或彈簧彈力做功的系統(tǒng)，系統(tǒng)機(jī)械能守恒：功能原理（功能關(guān)系）：重力和彈簧彈力之外的別的力對(duì)物體系統(tǒng)做的功，等于系統(tǒng)機(jī)械能的變化量，W外=E2-E1（E1、E2表示系統(tǒng)初末態(tài)的機(jī)械能）特別的：系統(tǒng)內(nèi)滑動(dòng)摩擦力做功與產(chǎn)生的熱量的關(guān)系Q=Fs相對(duì)（F表示滑動(dòng)摩擦力的大小，s相對(duì)表示物體間的相對(duì)路程）〖變式訓(xùn)練6〗一傳送帶裝置示意圖如圖，其中傳送帶經(jīng)過(guò)AB區(qū)域時(shí)是水平的，經(jīng)過(guò)BC區(qū)域時(shí)變?yōu)閳A弧形（圓弧由光滑模板形成，未畫(huà)出）經(jīng)過(guò)CD區(qū)域時(shí)是傾斜的，AB和CD都與BC相切，現(xiàn)將大量的質(zhì)量均為m的小貨箱一個(gè)一個(gè)在A處放到傳送帶上，放置時(shí)初速度為零，經(jīng)傳送帶運(yùn)送到D處，D和A的高度差為h。穩(wěn)定工作時(shí)，傳送帶速度不變，CD段上各箱等間距排列，相鄰兩箱的距離為L(zhǎng)。每個(gè)箱子在A處投放后，在到達(dá)B之前已經(jīng)相對(duì)于傳送帶靜止，且以后也不再相對(duì)滑動(dòng)（忽略經(jīng)BC段時(shí)的微小滑動(dòng)）。已知在一段相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間T內(nèi)，共運(yùn)送小貨箱的數(shù)目為N。這裝置由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，傳送帶與輪子間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，不計(jì)輪軸處的摩擦。求電動(dòng)機(jī)的平均輸出功率P？〖綜合拓展〗本節(jié)學(xué)習(xí)了能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，我們列能量守恒表達(dá)式時(shí)有兩條基本思路：（1）某種形式的能減少，一定存在其他形式的能的增加，且減少量和增加量一定相等。（2）某個(gè)物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少量和增加量一定相等。〖例7〗“和平號(hào)”空間站已于2001年3月23日成功地墜落在南太平洋海域。墜落過(guò)程可簡(jiǎn)化為從一個(gè)近圓軌道（可近似看作圓軌道）開(kāi)始，經(jīng)過(guò)與大氣摩擦，空間站的大部分經(jīng)過(guò)升溫、熔化、最后汽化而銷(xiāo)毀，剩下的殘片、墜入大海，此過(guò)程中，空間站原來(lái)的機(jī)械能中，除了一部分用于銷(xiāo)毀和一部分被殘片帶走外，還有一部分能量E1通過(guò)其他方式散失（不考慮墜落過(guò)程中化學(xué)反應(yīng)的能量）。（1）試導(dǎo)出用下列各物理量的符號(hào)表示散失的能量E1的公式？（2）算出E1的數(shù)值（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。墜落開(kāi)始時(shí)空間站的質(zhì)量M=1。17×105kg；軌道離地面的高度為h=146km；地球半徑R=6400km；墜落空間范圍內(nèi)重力加速度可看作g=10m/s2；入海殘片的質(zhì)量為m=1。2×104kg；入海殘片的溫度升高△T=3000K；入海殘片的入海速度為聲速v=340m/s；空間站材料每1kg升溫1K平均所需能量c=1、0×103J；每銷(xiāo)毀1kg材料平均所需能量μ=1。0×107J?！挤椒偨Y(jié)〗（1）分析過(guò)程要仔細(xì)，不然的話(huà)很容易漏掉某一項(xiàng)能量。（2）這是一道綜合性很強(qiáng)的題目，分析題目的主線(xiàn)只有一條——能量。既要考慮機(jī)械能（動(dòng)能、勢(shì)能），又要考慮內(nèi)能，還要考慮能量轉(zhuǎn)化。（3）此類(lèi)題，文字表述較長(zhǎng)，考查學(xué)生閱讀、分析、提取有用信息，建立物理模型的能力?！蓟顚W(xué)活練〗〖基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)〗1、足球運(yùn)動(dòng)員用力將足球踢出，足球沿地面滾動(dòng)了一段距離而停止，那么，下列關(guān)于功和能的分析中，正確的是：A、踢球過(guò)程中，人對(duì)足球的作用力做正功，足球的動(dòng)能增加。B、踢球過(guò)程中，足球沒(méi)有明顯的位移，人對(duì)足球的作用力沒(méi)有做功。C、足球滾動(dòng)過(guò)程中，地面阻力對(duì)足球做負(fù)功，足球的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能。D、整個(gè)過(guò)程中，所有的功的代數(shù)和為零，足球的動(dòng)能前后都為零，運(yùn)動(dòng)員消耗和體內(nèi)的化學(xué)能消失了。2、撐桿跳運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)階段：助跑、撐桿起跳、越橫桿。下面關(guān)于撐桿跳運(yùn)動(dòng)員在這幾個(gè)階段中能量轉(zhuǎn)化情況的說(shuō)法正確的是：A、助跑階段運(yùn)動(dòng)員身體中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為人和桿的動(dòng)能。B、起跳時(shí)運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能和身體中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為人和桿的勢(shì)能和動(dòng)能。C、越過(guò)橫桿后，運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。D、以上說(shuō)法都不正確。3、關(guān)于能源，以下說(shuō)法中不正確的是：A、石油、煤、天然氣等燃料的最初來(lái)源可追溯到太陽(yáng)能。B、柴草燃燒過(guò)程釋放的能量是生物能。C、核能和地?zé)崮軄?lái)自地球自身。D、潮汐能來(lái)源于月球引力做功。4、質(zhì)量為m的滑塊沿著高為h的粗糙斜面恰能勻速下滑，在滑塊從斜面頂端下滑到斜面底端的過(guò)程中：A、重力對(duì)滑塊所做的功等于ngh。B、滑塊克服阻力做的功等于mgh。C、合力對(duì)滑塊所做的功等于mgh。D、合力對(duì)滑塊做的功不能確定。5、利用潮汐可以發(fā)電，某海灣面積為Sm2，漲落潮水位差為hm，海水密度為ρkg/m3，若每次潮汐的海水內(nèi)能有10%可用來(lái)發(fā)電，則每次潮汐可發(fā)電：A、Sρgh2/10（Kwh）B、Sρgh2/20（Kwh）C、Sρgh2×10-7/7。2（Kwh） D、Sρgh2×1。8×10-7（Kwh）6、如圖，容器A、B各有一個(gè)可以自由移動(dòng)的輕活塞，活塞下面是水，上面是大氣，大氣壓恒定，A、B的底部由帶有閥門(mén)K的管道相連，整個(gè)裝置與外界絕熱，原先，A中水面比B中的高，打開(kāi)閥門(mén)，使A中的水逐漸向B中流，最后達(dá)到平衡，在這個(gè)過(guò)程中：A、大氣壓力對(duì)水做功，水的內(nèi)能增加。B、水克服大氣壓力做功，水的內(nèi)能減少。C、大氣壓力對(duì)水不做功，水的內(nèi)能不變。D、大氣壓力對(duì)水不做功，水的內(nèi)能增加。7、物體以60J的初動(dòng)能，從A點(diǎn)出發(fā)作豎直上拋運(yùn)動(dòng)，在它上升到某一高度時(shí)，動(dòng)能損失了30J，而機(jī)械能損失了10J，則該物體再落回到A處的動(dòng)能為（空氣阻力大小恒定）：A、50JB、40JC、30JD、20J8、人身體在最佳狀態(tài)下，只能把人體內(nèi)化學(xué)能的25%轉(zhuǎn)化為有用的機(jī)械能，假設(shè)一位質(zhì)量為60kg的登山運(yùn)動(dòng)員恰好具有這樣的轉(zhuǎn)化效率，若他平均每小時(shí)登高500m，那么他在5h內(nèi)共消耗的化學(xué)能為。（g=10m/s2。）9、水能是可再生能源，可持續(xù)地用來(lái)發(fā)電為人類(lèi)提供“清潔”的能源，黃河壺口瀑布有一水力發(fā)電水庫(kù)，其平均流量為9000m3/s，落差為40m10、質(zhì)量為m的雨滴，從距地面為h的高空下落到地面，若其重力勢(shì)能的減少量的50%轉(zhuǎn)化為內(nèi)能被雨滴吸收，求雨滴升高的溫度？（已知水的比熱為c）11、某海灣面積為1。5×107m2，漲潮時(shí)水深20m，此時(shí)關(guān)上水壩閘門(mén)，可使水位保持20m不變；退潮時(shí)，壩外水位降至18m，假如利用此水壩建水力發(fā)電站，且重力勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿男蕿?0%，每天有兩次漲潮，則該電站一天能發(fā)出的電能是多少？g=10m12、由于地球本身的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)以及月亮和太陽(yáng)對(duì)海水的作用力，兩者合起來(lái)結(jié)果形成潮汐運(yùn)動(dòng)，若已知地球自轉(zhuǎn)能量與其自轉(zhuǎn)周期的關(guān)系式E=A/T2，其中A=1。65×1035J·s2T為地球自轉(zhuǎn)周期，現(xiàn)取8。64×104s最后一百萬(wàn)年來(lái)（3。16×1013s），由于潮汐作用，地球自轉(zhuǎn)周期長(zhǎng)了16s，試估算潮汐的平均功率？13、某地區(qū)的平均風(fēng)速為6。0m/s，已知空氣的密度為1。2kg/m3，此地有一風(fēng)車(chē)，它的車(chē)葉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可形成半徑為20m的圓面，假如這具風(fēng)車(chē)能將圓內(nèi)10%的氣流的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。問(wèn)：（1）平均每秒有多少體積的氣流沖擊風(fēng)車(chē)車(chē)葉形成圓面？（2）這些氣流的動(dòng)能是多少？（3）這臺(tái)風(fēng)車(chē)的發(fā)電功率P為多少？14、風(fēng)力發(fā)電作為一種無(wú)污染、低成本的電力產(chǎn)業(yè)，發(fā)展前景廣闊。我國(guó)風(fēng)力資源豐富，到2000年底，我國(guó)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的總裝機(jī)量已達(dá)2。64×106kW，風(fēng)力發(fā)電的原理是利用風(fēng)推動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，將風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為葉輪的動(dòng)能，再將葉輪的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。（1）設(shè)空氣的密度為ρ，每個(gè)葉輪的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，正對(duì)葉輪的水平風(fēng)速為v，整個(gè)發(fā)電機(jī)的效率為η，那么每臺(tái)發(fā)電機(jī)發(fā)出的電功率P為多大？（2）我國(guó)研制的wd-646型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，每個(gè)葉輪L=22m，當(dāng)風(fēng)速達(dá)到15m/s時(shí)，其輸出電功率可達(dá)600kW，求該風(fēng)力發(fā)電機(jī)將風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能的總效率η。（空氣密度為1。29kg/m3）〖能力提升〗1、如圖所示，重10N的滑塊在傾角為300的斜面上，從a點(diǎn)由靜止下滑，到b點(diǎn)接觸到一個(gè)輕彈簧，滑塊壓縮彈簧到c點(diǎn)開(kāi)始彈回，返回b點(diǎn)離開(kāi)彈簧，最后又回到a點(diǎn)，已知ab=1m，bc=0。2m，那么在整個(gè)過(guò)程中：A、滑塊動(dòng)能的最大值是6J。B、彈簧的彈性勢(shì)能的最大值是6J。C、從c到b彈簧的彈力對(duì)滑塊做的功是6J，。D、整個(gè)過(guò)程中系統(tǒng)機(jī)械能守恒。2、如圖所示，A和B兩個(gè)小球固定在一根輕桿的兩端，此桿可以繞穿過(guò)其中心的水平軸O無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)使輕桿從水平狀態(tài)無(wú)初速度釋放，發(fā)現(xiàn)桿繞O沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，則桿從釋放起轉(zhuǎn)動(dòng)900的過(guò)程中：A、B球的重力勢(shì)能減少，動(dòng)能增加。B、A球的重力勢(shì)能增加，，動(dòng)能減少。C、A球的重力勢(shì)能和動(dòng)能都增加了。D、A球和B球的總機(jī)械能是守恒的。3、如圖所示，全長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量分布均勻的繩子，放在光滑水平桌面上，其中有長(zhǎng)度為L(zhǎng)的一段繩同桌邊下垂，且繩由靜止下滑，求繩尾離開(kāi)桌邊時(shí)，繩的速度為