(12分)利用水流和太阳能发电,可以为人类提供清洁能源。水的密度ρ=1×103kg/m3,太阳光垂直照射到地面上时的辐射功率P0 =1×103W/m2,地球半径
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(12分)利用水流和太阳能发电,可以为人类提供清洁能源。水的密度ρ=1×103kg/m3,太阳光垂直照射到地面上时的辐射功率P0 =1×103W/m2,地球半径
题型:不详
难度:
来源:
(12分)利用水流和太阳能发电,可以为人类提供清洁能源。水的密度ρ=1×10
3
kg/m
3
,太阳光垂直照射到地面上时的辐射功率P
0
=1×10
3
W/m
2
,地球半径为R=6.4×10
6
m,地球表面的重力加速度取g=10m/s
2
。
⑴写出太阳光照射到地球表面的总功率P的字母表达式;
⑵发射一颗卫星到地球同步轨道上(轨道半径约为地球半径的6.6≈
倍)利用太阳能发电,然后通过微波持续不断地将电力输送到地面,这样就建成了太阳能发电站。求卫星在地球同步轨道上向心加速度的大小(答案保留两位有效数字);
⑶三峡水电站水库面积约为S=1×10
9
m
2
,平均流量Q=1.5×10
4
m
3
/s,水库水面与发电机所在位置的平均高度差为h=100m,发电站将水的势能转化为电能的总效率η
1
=60%。在地球同步轨道上,太阳光垂直照射时的辐射功率为1.4P
0
。太阳能电池板将太阳能转化为电能的效率为η
2
=20%,将电能输送到地面的过程要损失50%。若要使⑵中的太阳能发电站在被太阳照射时地面接收到的电功率相当于三峡电站发电的平均功率,卫星上太阳能电池板的面积应为多大?(保留一位有效数字)
答案
⑴πR
2
P
0
⑵0.23m/s
2
⑶6×10
7
m
2
解析
试题分析: (1)如图所示,地球表面接受太阳光照射的有效面积是投影面积πR
2
,太阳光照射到地球表面的总功率P的表达式为:P=πR
2
P
0
(2)万有引力提供向心力得
,
地球引力场的重力加速度
,所以卫星在地球同步轨道上向心加速度的大小
(3)三峡发电每秒提供的重力势能为ρQgh,提供的平均电功率为ρQghη
1
;
太阳能电站每秒接收的太阳能为1.4P
0
S
0
,输送到地面的平均电功率为1.4P
0
S
0
η
2
50%。,
有题意可知:ρQghη
1
=1.4P
0
S
0
η
2
50%。,代入数据得:s
0
=6×10
7
m
2
举一反三
关于同步卫星(它相对于地面静止不动),下列说法中不正确的是( ).
A.它一定在赤道上空
B.同步卫星的高度和速率是确定的值
C.它运行的线速度一定小于第一宇宙速度
D.它运行的线速度一定介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间
题型:不详
难度:
|
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目前在地球同步轨道上运行的同步卫星,下列说法中正确的是( )
A.向心力大小相同
B.周期相同
C.向心加速度相同
D.离地心的距离相同
题型:不详
难度:
|
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据报道,我国数据中继卫星“天链一号01星”于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空,经过4次变轨控制后,于5月1日成功定点在东经赤道上空的同步轨道,关于成功定点后的“天链一号01星”,下列说法正确的是( )
A.离地面高度一定,相对地面静止
B.运行速度可能大于
C.绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度小
D.向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等
题型:不详
难度:
|
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人造卫星的轨道半径是地球半径R的2倍,卫星以速度v沿圆轨道运动,设地面的重力加速度为g,则有
[ ]
A.v =
B.v =
C.v =
D.v=
题型:期末题
难度:
|
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(1)飞船在环绕地球做圆周运动的加速度大小;
(2)地球的质量。
题型:0122 月考题
难度:
|
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