Question

【題目】浙江最大抽水蓄能電站 2016 年將在縉云開建，其工作原理是：在用電低谷時（如深夜），電站利用電網多余電能把水抽到高處蓄水池中，到用電高峰時，再利用蓄水池中的水發電。如圖所示，若該電站蓄水池（上水庫）有效總庫容量（可用于發電）為 7．86×106m3 ， 發電過程中上下水庫平均水位差 637m，年抽水用電為 2．4×108 kW·h，年發 電 量 為 1．8×108 kW·h （ 水 的 密 度 為 ρ=1．0×103kg/m3 ， 重力加速度為 g=10m/s2 ， 以下水庫水面為零勢能面）。則下列說法正確的是（）

A.抽水蓄能電站的總效率約為 65%
B.發電時流入下水庫的水流速度可達到 112m/s
C.蓄水池中能用于發電的水的重力勢能約為 Ep=5．0×1013 J
D.該電站平均每天所發電能可供給一個大城市居民用電（電功率以105 kW 計算）約10h

Answer 1

【答案】C
【解析】已知年抽水用電為 ，年發電量為 ，則抽水蓄能電站的總效率為 ，故A錯誤；若沒有任何阻力，由機械能守恒得 ，得 ，由題知，水流下的過程中受到阻力，所以發電時流入下水庫的水流速度小于 ，故B錯誤；蓄水池中能用于發電的水的重力勢能為 ，故C正確；該電站平均每天所發電量為 ，可供給一個大城市居民用電（電功率以 計算）的時間為 ，故D錯誤。
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解功能關系的相關知識，掌握當只有重力（或彈簧彈力）做功時，物體的機械能守恒；重力對物體做的功等于物體重力勢能的減少:W G =E p1 -E p2；合外力對物體所做的功等于物體動能的變化:W 合 =E k2 -E k1 （動能定理）；除了重力（或彈簧彈力）之外的力對物體所做的功等于物體機械能的變化:W F =E 2 -E 1．