风车如何利用风的

这个不变的面积是半圆面积的一半，即[1/2]×[π/2]×4r²=πr²．

点评：
本题考点： 中心对称图形．

考点点评： 能够根据中心对称图形的旋转，发现留在半圆中的轮片面积始终是半圆面积的一半．

埃菲尔铁塔位于法国，伦墩塔桥位于英国，阿尔卑斯山滑雪是指瑞士，风车是指荷兰，选项BCD不符合题意．
故选：A．

点评：
本题考点： 法国工农业都发达的经济．

考点点评： 本题考查欧洲西部的旅游业，比较记忆即可．

鸟筑巢收集来的筑巢材料中可能有一些导电的物质，如铁丝等，落到高压线上会引起线间或线塔（地）间短路．小风车旋转时有一面还有强烈反光，能起到更佳惊鸟效果．
故选D．

点评：
本题考点： 电路的三种状态．

考点点评： 此题考查了电路的三种状态，理解短路的定义和短路时电流过大的特点，在实际生活中一定禁止短路发生．

A、在大小相同的风力作用下，风车做的功相同，由于谷种的质量大，所以离开风车时的速度小，所以A错误．
B、谷种和瘪谷做的是平抛运动，平抛运动是匀变速曲线运动，故谷种和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动，所以B正确．
C、谷种和瘪谷都做平抛运动，加速度相等．故C错误．
D、平抛运动在竖直方向做自由落体运动，高度相同，故运动时间相同，所以D错误．
故选B．

点评：
本题考点： 平抛运动；物体做曲线运动的条件．

考点点评： 本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解．

时间t内冲击风车的气流的体积：V=SL=Svt=[1/4πD2vt；
时间t内冲击风车的气流的质量为：m=ρV；
风车将10%的动能转化为电能，根据能量守恒定律，有：Pt=
1
2mv2•η；
联立解得：P=
πρD2v3η
8]=
3.14×1.2×122×53×0.1
8=850W=0.85KW；
故答案为：0.85．

点评：
本题考点： 能量守恒定律．

考点点评： 本题关键是建立物理模型，先求解t时间内冲击风车车叶的气体质量，然后根据能量守恒定律列式求解．

（1）t=1min=60s内吹到风车叶轮上空气的体积V=Svt=1m²×10m/s×60s=600m³，
空气的质量m=ρV=1.3kg/m³×600m³=780kg，
答：1分钟内有780千克的空气流冲击风车叶轮转动形成的圆面上．
（2）风速为10m/s时，10台这样的风车一年获得的能量
W=8×10⁴J/s×4000×60×60s×10=1.152×10¹³J，
需要燃烧煤的质量m=[W/Q]=
1.152×1013J
3×107J/kg=3.84×10⁵kg，
答：获得的风能相当于完全燃烧3.84×10⁵千克煤释放的能量．
（3）风速为15m/s，一台风车工作1小时获得的风能
W_风=12×10⁴J/s×1×60×60s=4.32×10⁸J，
蓄电池获得的电能W_蓄电池=24V×10A×1×60×60s×30=2.592×10⁷J，
风车发电的效率η=
W蓄电池
W风×100%=
2.592×107J
4.32×108J×100%=6%，
答：这台风车发电的效率是6%．

点评：
本题考点： 速度公式及其应用；热量的计算；热机的效率．

考点点评： 本题考查了求空气质量、风力发电机获得的能量相当于多少煤完全燃烧释放的能量、发电机的效率，考查内容较多，计算量较大，解题时应认真细心，注意单位换算．

（1）以圆心O为原点，建立如图所示的平面直角坐标系，
则以Ox为始边，OB为终边的角为[π/6]θ-[π/2]，
故点B的坐标为
（2cos (
π
6θ−
π
2)，2sin (
π
6θ−
π
2)），
∴h=2.5+2sin (
π
6θ−
π
2)=-2cos（
π
6t）+2.5．
（2）图象如图：

点评：
本题考点： 在实际问题中建立三角函数模型；五点法作函数y=Asin（ωx+φ）的图象．

考点点评： 本题考查的知识点是在实际问题中建立三角函数模型，在建立函数模型的过程中，以圆心O为原点，以水平方向为x轴方向，以竖直方向为Y轴方向建立平面直角坐标系，将现实问题转化为数学问题，是解答的关键．

（1）风车工作1小时获得的能量为W_总=8×10⁴J/s×3600s=2.88×10⁸J；
风车工作1小时产生的电能为W=Pt=10×100W×8×3600s=2.88×10⁷J；
故风车发电的效率为η=
W
W总=
2.88×107J
2.88×108J=10%．
答：这台风车发电的效率为10%．
（2）100台风车一年获得的电能为W₁=100×12×10⁴J/s×4000×3600s=1.728×10¹⁴J；
因为W₁=Q=mq；
所以 1.728×10¹⁴J=m×3×10⁷J/kg；
m=5.76×10⁶㎏．
答：煤的质量为5.76×10⁶㎏．
（3）空气质量m=ρV=ρsvt=1.3kg/m³×10m/s×60s×100m²=78000㎏．
答：1min内有78000千克的空气流冲击风车轮叶转动形成的圆面．

点评：
本题考点： 电功的计算；物理量的单位及单位换算；能量利用效率；热量的计算．

考点点评： 本题考查消耗电能、产生能量、效率、质量等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用；要学会从题目所给信息中找到有用的数据，解题过程中要注意单位的换算．

（1）风速为10m/s时，1s内获得的能量为8×10⁴J，
风车工作1h获得的能量：
W=8×10⁴J/s×3600s=2.88×10⁸J，
风车工作1h产生的电能：
W_电=nPt=8×100W×6×3600s=1.728×10⁷J，
风车发电的效率：
η=
W电
W×100%=
1.728×107J
2.88×108J×100%=6%；
（2）风速为15m/s时，1s内获得的能量为12×10⁴J，
50台风车一年获得的能量：
W′=12×10⁴J/s×50×3000×3600s=6.48×10¹³J，
由W′=Q_放=mq可得，燃烧煤的质量：
m=[W′/q]=
6.48×1015J
3×107J/kg=2.16×10⁶kg；
（3）由v=[s/t]可得，t秒钟风的路程：
h=vt，
吹到发电机轮叶上的空气体积：
V=Sh=πr²vt，
由ρ=[m/V]可得，冲击风车轮叶转动形成的圆面的空气质量：
m′=ρV=ρπr²vt．
答：（1）这台风车发电的效率为6%；
（2）获得的风能相当于完全燃烧2.16×10⁶kg的煤；
（3）t秒钟有ρπr²vt千克的空气流冲击风车轮叶转动形成的圆面．

点评：
本题考点： 电功计算公式的应用；热平衡方程的应用．

考点点评： 本题考查了求空气质量、风力发电机获得的能量相当于多少煤完全燃烧释放的能量、发电机的效率，考查内容较多，计算量较大，解题时应认真细心．