（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2．53×10 5 MW，所以风能是很有

【专家解说】：（1）2．6 ×10 3 W
（2）400W
（3）货箱质量不得大于80kg

（1）1s内吹到风力发电机有效面积上空气的体积 V=Sv 1 ……………………………2分
这些空气所具有的动能 E k = ρVv 1 2 ………………………………………………………2分
风力发电机输出的电功率  P= ==2．6 ×10 3 W………………………………2分
（2）设带动传送带的电动机消耗电功率最大时通过它的电流为 I ，此时电动机输出功率为 P 输出 ，皮带传送装置输出的机械功率为 P 机械 。
则 I ==2．0A…………………………………………………2分
       P 输出 = P 电 m － I 2 R =480W……………………………2分
根据题意可知 P 机械 = P 输出 =400W……………………………2分
（3）设货箱在恒力作用下做匀加速直线运动的位移为 s x ，上升的高度为 h x 。
根据匀加速运动公式有 s x = v 2 t =0．50m，
根据几何关系解得 h x =0．20m………………1分
货箱在传送带上加速运动时，带动传送带运行的电动机需要消耗较大的电功率，所以在货箱加速过程中电动机如果不超过其允许消耗的最大功率，匀速运行过程中就不会超过其允许消耗的最大电功率。………………1分
设货箱质量为 m ，货箱被加速的过程中其机械能增加量为 E ，由于货箱与传送带的摩擦产生的热量为 Q 。 E = E p + E k = mgh x + mv 2 2 ……………………………………1分
设货箱与传送带之间的摩擦力为 f ，对于货箱在传送带上被加速的过程，根据动能定理有 fs x -mgh x = mv 2 2 。
在货箱加速运动过程中，传送带的位移 s 带 = v 2 t= 1．0m，所以货箱与传送带之间的相对位移Δ s=s 带 - s x = 0．50m，根据功能关系 Q=f ·Δ s
联立解得 Q= Δ s ………………………………1分
为使电动机工作过程中不超过允许的最大值，应有 E p + E k + Q 小于等于 P 机械 t ，即
       mgh x + mv 2 2 + Δ s ≤ P 机械 t ………………………………………………1分
解得 ≤80kg，即货箱质量不得大于80kg…………………1分