潮汐能是一种有待开发新能源,利用涨、落潮位差,可以把潮汐势能转化为动能再通过水轮机发电。如图所示为双向型潮汐电站示意图,在海湾建一拦水坝,使海湾与大海隔开构成水

潮汐能是一种有待开发新能源,利用涨、落潮位差,可以把潮汐势能转化为动能再通过水轮机发电。如图所示为双向型潮汐电站示意图,在海湾建一拦水坝,使海湾与大海隔开构成水

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潮汐能是一种有待开发新能源,利用涨、落潮位差,可以把潮汐势能转化为动能再通过水轮机发电。如图所示为双向型潮汐电站示意图,在海湾建一拦水坝,使海湾与大海隔开构成水库, 在坝上安装水轮发电机组,利用潮汐造成的坝内、外水位差, 引导高水位的海水通过水轮发电机, 将机械能转变成电能。海水密度=1.0103 kg/m2, g =10m/s2
(1)试用图中规定的符号,画出涨潮和落潮时,海水双向流动的路径。
(2)已知某潮汐电站海湾水库面积约2.5106 m2, 假设电站的总能量转换效率为10% ,该电站的年发电总量1.0107 kW·h ,电站发电功率为3.2103 kW。试推算出大坝两侧涨、落潮的平均潮差及日满负荷工作的时间。
答案
(1)涨潮、落潮时海水双向流动的路径应从两方面考虑:一是涨潮时海水从外海流向水库(虚线所示), 落潮时海水从水库流向外海(实线所示), 二是应使水流从同一方向流过水轮机。海水双向流动的路径如右图。
(2)t =8.6h
解析
本题以潮汐能的开发利用为背景命题,考查学生运用所学科分析和解决实际问题的综合能力。
(1)涨潮、落潮时海水双向流动的路径应从两方面考虑:一是涨潮时海水从外海流向水库(虚线所示), 落潮时海水从水库流向外海(实线所示), 二是应使水流从同一方向流过水轮机。海水双向流动的路径如右图。
(2)设大坝两侧涨、落潮的平均潮差为h(m)。
每天海水涨、落两次,双向潮汐电站做功4次,由题意列式
 1
其中W=1.01071033600=3.61013J, 1.01032.5106h=2.5109 h (kg),
将数据代入1式, 求得 h =" 4.4m" 。
设每日满负荷工作的时间为t小时)。由题意列式   2
其中W=1.0107 kW·h ,P=3.2103 kW,  将数据代入2式, 求得 t =8.6h
利用涨、落潮位差发电,应从涨潮、落潮两方面考虑.。推算出大坝两侧涨、落潮的平均潮差及日满负荷工作的时间, 要注意选择合适的物理规律, 在运算中各物理量要统一采用SI制单位。
举一反三
如图所示,线拴小球在光滑水平面上做匀速圆周运动,圆的半径是1m,球的质量是0.1kg,线速度v=1m/s,小球由A点运动到B点恰好是半个圆周。那么在这段运动中线的拉力做的功是( )
A.0B.0.1JC.0.314JD.无法确定

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如图所示,均匀长直木板长L=40cm,放在水平桌面上,它的右端与桌边相齐,木板质量m=2kg,与桌面间的摩擦因数μ=0.2,今用水平推力F将其推下桌子,则水平推力至少做功为( )(g取10/s2)
A.0.8JB.1.6JC.8JD.4J

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在光滑水平面上有一静止的物体。现以水平恒力甲推这一物体,作用一段时间后,换成相反方向的水平恒力乙推这一物体,当恒力乙作用时间与恒力甲作用时间相同时,物体恰好回到原处,此时物体的动能为32J,则在整个过程中,恒力甲做的功等于_____________J,恒力乙做的功等于_______________J。
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如图,定滑轮至滑块的高度为h,已知细绳的拉力为F(恒定),滑块沿水平面由A点前进S至B点,滑块在初、末位置时细绳与水平方向夹角分别为α和β。求滑块由A点运动到B点过程中,绳的拉力对滑块所做的功。
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如图所示,某力F=10N作用于半径R=1m的转盘的边缘上,力F的大小保持不变,但方向始终保持与作用点的切线方向一致,则转动一周这个力F做的总功应为:
A.0J B.20πJ 
C.10J D.20J

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