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2．53×10⁵MW，所以風(fēng)能是很有開發(fā)前途的能源。風(fēng)力發(fā)電是將風(fēng)的動能通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能的過程。某風(fēng)力發(fā)電機(jī)將傘氣的動能轉(zhuǎn)化為電能的效率=20％，空氣密度，其有效受風(fēng)面積S=20m²。此風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出U=250V穩(wěn)定的直流電壓，用它給如圖11所示的皮帶傳送裝置的電動機(jī)（電動機(jī)未畫出）供電，輸電線電阻不計(jì)。已知皮帶傳送裝置的電動機(jī)的額定電壓U_額=250V，允許消耗電功率的最大值P_電m=500W，線圈電阻R=5．0Ω，在該電動機(jī)消耗電功率達(dá)到最大值的情況下，電動機(jī)及皮帶傳送裝置各部分由于摩擦而損耗的功率與皮帶傳送裝置輸出的機(jī)械功率之比為1：5。重力加速度g取10m／s².

（1）求此風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)速=10m／s時(shí)輸出的電功率；

（2）求皮帶傳送裝置的電動機(jī)消耗電功率達(dá)到最大值時(shí)，皮帶傳送裝置輸出的機(jī)械功率；

（3）已知傳送帶兩端A、B之間距離s=10m，高度差h=4．0m�，F(xiàn)將一貨箱（可視為質(zhì)點(diǎn)）無初速地放到傳送帶上A處，經(jīng)t=1．0s后貨箱與傳送帶保持相對靜止，當(dāng)貨箱被運(yùn)送至B處離開傳送帶時(shí)再將另一個(gè)相同的貨箱以相同的方式放到A處，如此反復(fù)，總保持傳送帶上有一個(gè)（也只有一個(gè)）貨箱。，在運(yùn)送貨箱的過程中，傳送帶的運(yùn)行速度始終保持不變。若要保證皮帶傳送裝置的電動機(jī)所消耗電功率始終不超過P_電m=500W，貨箱的質(zhì)量應(yīng)滿足怎樣的條件。

（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2．53×10⁵MW，所以風(fēng)能是很有開發(fā)前途的能源。風(fēng)力發(fā)電是將風(fēng)的動能通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能的過程。某風(fēng)力發(fā)電機(jī)將傘氣的動能轉(zhuǎn)化為電能的效率=20％，空氣密度，其有效受風(fēng)面積S=20m²。此風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出U=250V穩(wěn)定的直流電壓，用它給如圖11所示的皮帶傳送裝置的電動機(jī)（電動機(jī)未畫出）供電，輸電線電阻不計(jì)。已知皮帶傳送裝置的電動機(jī)的額定電壓U_額=250V，允許消耗電功率的最大值P_電m=500W，線圈電阻R=5．0Ω，在該電動機(jī)消耗電功率達(dá)到最大值的情況下，電動機(jī)及皮帶傳送裝置各部分由于摩擦而損耗的功率與皮帶傳送裝置輸出的機(jī)械功率之比為1：5。重力加速度g取10m／s².

（1）求此風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)速=10m／s時(shí)輸出的電功率；

（2）求皮帶傳送裝置的電動機(jī)消耗電功率達(dá)到最大值時(shí)，皮帶傳送裝置輸出的機(jī)械功率；

（3）已知傳送帶兩端A、B之間距離s=10m，高度差h=4．0m�，F(xiàn)將一貨箱（可視為質(zhì)點(diǎn)）無初速地放到傳送帶上A處，經(jīng)t=1．0s后貨箱與傳送帶保持相對靜止，當(dāng)貨箱被運(yùn)送至B處離開傳送帶時(shí)再將另一個(gè)相同的貨箱以相同的方式放到A處，如此反復(fù)，總保持傳送帶上有一個(gè)（也只有一個(gè)）貨箱。，在運(yùn)送貨箱的過程中，傳送帶的運(yùn)行速度始終保持不變。若要保證皮帶傳送裝置的電動機(jī)所消耗電功率始終不超過P_電m=500W，貨箱的質(zhì)量應(yīng)滿足怎樣的條件。