我国西北地区拥有得天独厚的风力资源，近年来兴建了许多风力发电厂．风力发电机是将风能（气流的动能）转化为电能的装置．如图所示，某台风力发电机的风轮机叶片长度为 r，风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积．设空气密度为ρ，气流速度为v，则在时间t内通过风轮机的最大空气质量为________，时间t内风轮机可以接受到的最大风能为________．
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风力发电是利用风能的一种方式，风力发电机可以将风能（气流的动能）转化为电能，其主要部件如图所示．已知某风力发电机风轮机旋转叶片正面迎风时的有效受风面积为S，运动的空气与受风面作用后速度变为零，风力发电机将风能转化为电能的效率和空气密度均保持不变．当风速为v且风向与风力发电机受风面垂直时，风力发电机输出的电功率为P．求
（1）在同样的风向条件下，风速为
时这台风力发电机输出的电功率．
（2）利用风能发电时由于风速、风向不稳定，会造成风力发电输出的电压和功率不稳定．请你提出一条合理性建议，解决这一问题．
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（18分）
风能是一种环保型的可再生能源。据勘测，我国利用风力资源至少有2．53×105MW，所以风能是很有开发前途的能源。风力发电是将风的动能通过风力发电机转化为电能的过程。某风力发电机将伞气的动能转化为电能的效率
=20％，空气密度
，其有效受风面积S=20m2。此风力发电机输出U=250V稳定的直流电压，用它给如图11所示的皮带传送装置的电动机（电动机未画出）供电，输电线电阻不计。已知皮带传送装置的电动机的额定电压U额=250V，允许消耗电功率的最大值P电m=500W，线圈电阻R=5．0Ω，在该电动机消耗电功率达到最大值的情况下，电动机及皮带传送装置各部分由于摩擦而损耗的功率与皮带传送装置输出的机械功率之比为1：5。重力加速度g取10m／s2.
（1）求此风力发电机在风速
=10m／s时输出的电功率；
（2）求皮带传送装置的电动机消耗电功率达到最大值时，皮带传送装置输出的机械功率；
（3）已知传送带两端A、B之间距离s=10m，高度差h=4．0m。现将一货箱（可视为质点）无初速地放到传送带上A处，经t=1．0s后货箱与传送带保持相对静止，当货箱被运送至B处离开传送带时再将另一个相同的货箱以相同的方式放到A处，如此反复，总保持传送带上有一个（也只有一个）货箱。，在运送货箱的过程中，传送带的运行速度始终保持
不变。若要保证皮带传送装置的电动机所消耗电功率始终不超过P电m=500W，货箱的质量应满足怎样的条件。
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风力发电是利用风能的一种方式，风力发电机可以将风能 (气流的动能)转化为电能，其主要部件如图所示。已知某风力发电机风轮机旋转叶片正面迎风时的有效受风面积为S，运动的空气与受风面作用后速度变为零，正常发电时风力发轮机将能能转化为电能的效率可当成恒定，空气密度一定。关于正常发电时风力发电机发电功率的说法正确的是
A. 若有效受风面积提高到原来的2倍，则发电功率提高到原来的2倍
B. 若有效受风面积提高到原来的2倍，则发电功率提高到原来的4倍
C. 若风速提高到原来的两倍，则发电功率提高到原来的4倍
D. 若风速提高到原来的两倍，则发电功率提高到原来的8倍
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风力发电是利用风能的一种方式，风力发电机可以将风能 (气流的动能)转化为电能，其主要部件如图所示。已知某风力发电机风轮机旋转叶片正面迎风时的有效受风面积为S，运动的空气与受风面作用后速度变为零，正常发电时风力发轮机将能能转化为电能的效率可当成恒定，空气密度一定。关于正常发电时风力发电机发电功率的说法正确的是
A. 若有效受风面积提高到原来的2倍，则发电功率提高到原来的2倍
B. 若有效受风面积提高到原来的2倍，则发电功率提高到原来的4倍
C. 若风速提高到原来的两倍，则发电功率提高到原来的4倍
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风力发电是利用风能的一种方式，风力发电机可以将风能 (气流的动能)转化为电能，其主要部件如图所示。已知某风力发电机风轮机旋转叶片正面迎风时的有效受风面积为S，运动的空气与受风面作用后速度变为零，正常发电时风力发轮机将能能转化为电能的效率可当成恒定，空气密度一定。关于正常发电时风力发电机发电功率的说法正确的是
A. 若有效受风面积提高到原来的2倍，则发电功率提高到原来的2倍
B. 若有效受风面积提高到原来的2倍，则发电功率提高到原来的4倍
C. 若风速提高到原来的两倍，则发电功率提高到原来的4倍
D. 若风速提高到原来的两倍，则发电功率提高到原来的8倍
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（10分）风力发电是利用风能的一种方式，风力发电机可以将风能（气流的动能）转化为电能，其主要部件如图所示。已知某风力发电机风轮机旋转叶片正面迎风时的有效受风面积为S，运动的空气与受风面作用后速度变为零，风力发电机将风能转化为电能的效率和空气密度均保持不变。当风速为v且风向与风力发电机受风面垂直时，风力发电机输出的电功率为P。求
(1)在同样的风向条件下，风速为
时这台风力发电机输出的电功率。
(2)利用风能发电时由于风速、风向不稳定，会造成风力发电输出的电压和功率不稳定。请你提出一条合理性建议，解决这一问题。
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风能是一种环保型能源。目前我国风力发电总装机容量已达
。据勘测我国的风力资源至少有
，因此风力发电是很有前途的一种能源。风力发电是将风的动能转化为电能。设空气的密度为
，水平风速为
，某风力发电机每个叶片长为
。设通过叶片旋转所围成的圆面内的所有风能转化为电能的效率为
，那么该风力发电机发出的电功率
的数学表达式为
；若某地平均风速为
，所用风力发电机的叶片长
，空气密度
，效率为
；每天平均发电
小时，则获得的电能为（保留两位有效数字）。
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