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热心网友 时间:1天前
本题可忽略空气阻力。
(1)石块下落 t2=2秒时,它下落的距离设为 h2
则 h2=g*t2^2 / 2=10*2^2 / 2=20米
所以,石块在第2秒末的重力势能是 Ep2=-mg*h2=-0.2*10*20=-40焦耳
(2)石块开始下落时间 t1=1秒时,下落的距离设为 h1
则 h1=g*t1^2 / 2=10*1^2 / 2=5米
所以,石块在第2秒内下落的距离是 ∆h=h2-h1=20-5=15米
第2s内石块重力所做的功是 W第2=mg*∆h=0.2*10*15=30焦耳
重力势能的变化(减少)量等于重力做的功,即所求的重力势能的变化是 30焦耳。
(3)先求得井口到水面的高度 H
H=g*T^2 / 2=10*2.5^2 / 2=31.25米
若取井中水面为参考平面,在第(1)问中,石块下落2秒时,离水面的高度是 h2`=H-h2=31.25-20=11.25米
这时石块的重力势能是 Ep2`=mg*h2`=0.2*10*11.25=22.5焦耳
在第(2)问中,重力做功以及重力势能的变化是与参考平面的选择无关的,结果仍为前述结果。追问某海湾共占面积1.0×107m2,涨潮时水深20m,此时关上水坝闸门,可使水位保持20m不变.退潮时,坝外水位降至18m.假如利用此水坝建水力发电站,且重力势能转变为电能的效率是10%,每天有两次涨潮,问该电站一天能发出多少电能?这个也有~~~上一题答案很详细,真的谢谢,如果这个也会就告诉我把,嫌麻烦也没有关系,总之谢谢~~~
追答面积S=1*10^7平方米
每次利用涨潮时发电,两边的水位高度差是 h=20-18=2米
里面用来发电的水的体积是 V=S*h=1*10^7*2=2*10^7 立方米
这些水的质量是 m=ρ水*V=1*10^3*2*10^7=2*10^10 千克
这些水的重心位置是在中间,即重心离外面水面的高度是 H=h / 2=1米
可见,每次发电过程中,减少的重力势能是 Ep=mg*H=2*10^10*10*1=2*10^11 焦耳
一天有两次涨潮,即所求的一天能发出的电能是 E电=2*Ep*10%=2*2*10^11 *10%=4*10^10 焦耳