(2013•武汉)图是八浮子(编号为1-8)波浪发电机的俯视图.当浮子随着海面波浪向上浮动时,会通过传动装置带动发电机发

(2013•武汉)图是八浮子(编号为1-8)波浪发电机的俯视图.当浮子随着海面波浪向上浮动时,会通过传动装置带动发电机发电.已知每个浮子的重力为20N,体积为0.016m3,若它在水中上浮带动发电机发电时,露出水面的体积为0.004m3,则:
(1)每个浮子上浮带动发电机发电时,受到的浮力是多少牛?
(2)当海浪的波高为3m、起伏周期为6s时,假设浮子沿竖直方向运动,平均每秒每个浮子带动发电机发电时匀速上浮的高度为0.8m,传动装置和发电机的总效率为30%,求:
①每个浮子对与之相连的硬杆产生的竖直向上的推力是多少牛?
②波浪发电机的输出功率是多少瓦?
jack186 1年前 已收到1个回答 举报

gawkybear 幼苗

共回答了19个问题采纳率:78.9% 举报

解题思路:(1)该题的题意较新颖,好多条件都隐含在题意中,需要我们去挖掘,欲求每个浮子上浮带动发电机发电时,受到的浮力,由于已知每个浮子的体积,又已知发电时露出水面的体积,故可求出排开水的体积,然后利用阿基米德原理进行求解;
(2)由于整个装置有许多的浮子,每个浮子的浮力减去重力,就是硬杆对浮子的作用力,方法向下,由于力的作用是相互的,故浮子对硬杆的作用力的大小与之相等,方向与之相反,它们是相到作用力;
(3)波浪发电机的输出功率就是有用功率,它等于发电机的总效率与总功率的乘积,而总功就用浮子对硬杆作用力乘在向上的方向上升的高度而得出,别忘记装置有8个浮子,要用每个浮子的总功乘以8,才是整个装置的总功率.

(1)FgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.016m3-0.004m3)=120N
(2)①硬杆对浮子竖直向下的作用力F=F-G=120N-20N=100N
浮子对硬杆竖直向上的推力F'=F=100N
②每秒内8个浮子对硬杆竖直向上的推力所做的总功W=F's×8=100N×0.8m×8=640J
∵η=
W电
W总×100%,
∴波浪发电机输出的电能W=ηW=30%×640J=192J
则波浪发电机输出功率P=
W电
t=[192J/1s]=192W.
答:(1)每个浮子上浮带动发电机发电时,受到的浮力是120N;
(2)①每个浮子对与之相连的硬杆产生的竖直向上的推力是100牛;
②波浪发电机的输出功率是192瓦.

点评:
本题考点: 浮力大小的计算;功的计算;功率的计算.

考点点评: 本题考查浮力的大小及其计算、功的计算、功率的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,还要学会从所给信息中找到有用的数据.

1年前

2
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 16 q. 0.026 s. - webmaster@yulucn.com