（18分）風(fēng)能是一種環(huán)保型的可再生能源。據(jù)勘測，我國利用風(fēng)力資源至少有2．53×10 5 MW，所以風(fēng)能是很有

【專家解說】：（1）2．6 ×10 3 W
（2）400W
（3）貨箱質(zhì)量不得大于80kg

（1）1s內(nèi)吹到風(fēng)力發(fā)電機有效面積上空氣的體積 V=Sv 1 ……………………………2分
這些空氣所具有的動能 E k = ρVv 1 2 ………………………………………………………2分
風(fēng)力發(fā)電機輸出的電功率  P= ==2．6 ×10 3 W………………………………2分
（2）設(shè)帶動傳送帶的電動機消耗電功率最大時通過它的電流為 I ，此時電動機輸出功率為 P 輸出 ，皮帶傳送裝置輸出的機械功率為 P 機械 。
則 I ==2．0A…………………………………………………2分
       P 輸出 = P 電 m － I 2 R =480W……………………………2分
根據(jù)題意可知 P 機械 = P 輸出 =400W……………………………2分
（3）設(shè)貨箱在恒力作用下做勻加速直線運動的位移為 s x ，上升的高度為 h x 。
根據(jù)勻加速運動公式有 s x = v 2 t =0．50m，
根據(jù)幾何關(guān)系解得 h x =0．20m………………1分
貨箱在傳送帶上加速運動時，帶動傳送帶運行的電動機需要消耗較大的電功率，所以在貨箱加速過程中電動機如果不超過其允許消耗的最大功率，勻速運行過程中就不會超過其允許消耗的最大電功率。………………1分
設(shè)貨箱質(zhì)量為 m ，貨箱被加速的過程中其機械能增加量為 E ，由于貨箱與傳送帶的摩擦產(chǎn)生的熱量為 Q 。 E = E p + E k = mgh x + mv 2 2 ……………………………………1分
設(shè)貨箱與傳送帶之間的摩擦力為 f ，對于貨箱在傳送帶上被加速的過程，根據(jù)動能定理有 fs x -mgh x = mv 2 2 。
在貨箱加速運動過程中，傳送帶的位移 s 帶 = v 2 t= 1．0m，所以貨箱與傳送帶之間的相對位移Δ s=s 帶 - s x = 0．50m，根據(jù)功能關(guān)系 Q=f ·Δ s
聯(lián)立解得 Q= Δ s ………………………………1分
為使電動機工作過程中不超過允許的最大值，應(yīng)有 E p + E k + Q 小于等于 P 機械 t ，即
       mgh x + mv 2 2 + Δ s ≤ P 機械 t ………………………………………………1分
解得 ≤80kg，即貨箱質(zhì)量不得大于80kg…………………1分