一道初中物理题（有关机械功）
位于美国和加拿大交界处的尼亚加拉瀑布流量达每秒6000立方米，而且一年四季流量稳定，瀑布落差50米。若利用这资源发电，发电效率为50%，估计发电机的输出功率为多少？（g取10牛/千克） 请告诉我解题思路、过程和答案（我物理不太好，最好能详尽易懂）。先谢谢了。
这道题实际上是求水具有的机械能。 在瀑布中，每秒有6000立方米的流量。 而每单位质量（即 1kg）水所具有的机械能（在题中，就是瀑布50m的落差的重力势能。这里忽略动能）就是 E'=（1 kg）*g*h=1*10*50=500（J）。 那么，一秒钟，流过的水（即6000立方米的水）具有的机械能为： E=6000*1000*E'=6000*1000*500=3*10^9(J) 这些能量的50%转化为 电能。 所以，一秒钟，所转化为电能的能量为 50%*E=1.5*10^9 J 而根据功率的定义，（功率就是单位时间输出的能量） 当我们采用国际标准单位，即 1s。 所求的功率就是：1.5*10^9 W
过程我就不重复了。 主要说说思路。我们知道，有一个能量守恒定律。这个世界上，也就那么几种能量，转来转去的，但是他们是守恒的。这个定律，象会计的支出账目，收支是平衡的，用到的基本运算是加减法。在这个过程中，没有任何的能量会丢失掉。 以这道题为例，能量是这样转化的，尼亚加拉的水经过一个大的落差的地理位置，就有一个势能，这个势能到了谷底，就转化成了动能，这个动能经过人工的装置，有一半转化为发电机的输出的电能，一半被发电装置损耗成热能，散发出去了。
这就是能量的转化路径。 这道题，没有告诉水流入瀑布前的流速，也就是忽略了初始的水的动能，如果这个条件告诉了？该怎样做呢?请你想一想。 其实，这只是理论的一种计算，实际，数千米长的水流断面，取用其能量，谈何容易？ 从这道题中，我们可以略见这个大瀑布的壮观，每秒6000立方米的水，从50的高空落下，你看过“小留学生”这个电视剧了吗？结尾就是在这个大瀑布前，水落入谷底，好多的水变成了水蒸气，升到空中。
李白有一首著名的诗，描述的就是这样的场景：“日照香炉生紫烟，遥看瀑布挂前川。飞流直下三千尺，疑似银河落九天。”李白真有一种豪气，瀑布的巨大蒸气，一般人看了，会感到自己的渺小，李白却将他比喻成“香炉”。不过，月亮在他眼里都和他是平等的，“举杯邀明月，对影成三人。
”香炉的比喻也就不足为奇了。
这道题是考察重力做功与能的转化问题,水在下落过程中,水的重力做功,把重力势能转化为动能,然后推动水轮机转动,带动发电机转动,对外输出电能.这道题中重力做功只有50%转化为电能,故这道题的作法是:
以一秒内流出的水量为研究对象,
6000立方米的水的质量为:M=6000*1000kg=6*10^6kg
在下落过程中重力做功为:W=Fs=MgH=6*10^6*10*50J=3*10^9J
转化成的电能为:E=50%W=50%*3*10^9J=1.5*10^9J
转化成的电功率为:P=E/t=1.5*10^9/1=1.5*10^9W
即所求的电功率为:P=1.5*10^9W
答：应该是1200,答案正确.重力做的功等于重力乘以在重力方向上移动的距离,所以应该乘以4米,而不是8米.详情>>
答：美国和中国纬度差不多，气候也差不多，应该是夏季吧详情>>
答：N次详情>>
