Question

【題目】風(fēng)能是一種環(huán)保型能源．風(fēng)力發(fā)電是風(fēng)吹過風(fēng)輪機(jī)葉片，使發(fā)電機(jī)工作，將風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能．設(shè)空氣的密度為 ，水平風(fēng)速為v ， 風(fēng)力發(fā)電機(jī)每個(gè)葉片長(zhǎng)為L ， 葉片旋轉(zhuǎn)形成圓面，設(shè)通過該圓面的風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率恒為 ．某風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)速為6m/s時(shí)，發(fā)電機(jī)的電功率為8kW，若風(fēng)速為9m/s，則發(fā)電機(jī)的電功率為（　　）
A.12kW
B.18kW
C.27kW
D.36kW

Answer 1

【答案】C
【解析】解答：：（1）葉片旋轉(zhuǎn)所形成的圓面積為
t秒內(nèi)流過該圓面積的風(fēng)柱體積為
風(fēng)柱體的質(zhì)量為
風(fēng)柱體的動(dòng)能為
發(fā)出的電功率為
故發(fā)電機(jī)的電功率與風(fēng)速成三次方關(guān)系，所以 ，代入數(shù)據(jù)得
故選：C．
分析：在時(shí)間t內(nèi)，通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的空氣的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，根據(jù)能量守恒定律列式求解風(fēng)能，再由功率 可求解
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解功能關(guān)系的相關(guān)知識(shí)，掌握當(dāng)只有重力（或彈簧彈力）做功時(shí)，物體的機(jī)械能守恒；重力對(duì)物體做的功等于物體重力勢(shì)能的減少:W G =E p1 -E p2；合外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化:W 合 =E k2 -E k1 （動(dòng)能定理）；除了重力（或彈簧彈力）之外的力對(duì)物體所做的功等于物體機(jī)械能的變化:W F =E 2 -E 1，以及對(duì)機(jī)械能守恒及其條件的理解，了解在只有重力（和彈簧彈力）做功的情形下，物體動(dòng)能和重力勢(shì)能（及彈性勢(shì)能）發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變．