Question

【題目】風沿水平方向以速度v垂直吹向一直徑為d的風車葉輪上，設空氣密度為 ，假設風的動能有50%轉化為風車的動能，風車帶動水車將水提高h的高度，效率為80%，求單位時間內最多可提升的水的質量．

Answer 1

【答案】單位時間內轉化為風車的動能為：
由能量守恒定律可知：
解得：
【解析】單位時間內轉化為風車的動能為：
由能量守恒定律可知：
解得： ．
【考點精析】認真審題，首先需要了解功能關系(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)，還要掌握機械能守恒及其條件(在只有重力（和彈簧彈力）做功的情形下，物體動能和重力勢能（及彈性勢能）發生相互轉化，但機械能的總量保持不變)的相關知識才是答題的關鍵．