太阳能的研发运用是当代科研课题的重点项目之一,重庆理工大学的小明所在课外小组研制了一款太阳能汽车.如图所示,车...
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太阳能的研发运用是当代科研课题的重点项目之一,重庆理工大学的小明所在课外小组研制了一款太阳能汽车.如图所示,车上太阳能电池接收板的面积是6 m2,它正对太阳时电池能够产生120 V的电压,并对车上电动机提供6 A的电流.而太阳光照*到地面时单位面积上的辐*功率为1.0×103 W/m2.求:(g=9.8 N/kg)
(1)太阳能电池板每分钟接收的太阳能是多少焦_____________--.
(2)若汽车质量约为600 kg,汽车能达到的最大时速为90 km/h,汽车行驶时受到的平均阻力为车重的0.002倍,则汽车受到的平均阻力是多少,电动机将电能转化为机械能的效率是多少___________--.
【回答】
3.6×105 J 40.8%
【详解】
(1)太阳能电池板每分钟接收的太阳能:W=1.0×103 W/m2×6m2×60s=3.6×105J; (2)汽车重力:G=mg=600kg×9.8N/kg=5880N,汽车受到的阻力:f=0.002G=0.002×5880N=11.76N,汽车牵引力:F=f=11.76N,电动机转化为机械能的有用功率:P有用=Fv=11.76N×90×m/s294W,电动机的总功率:P总=UI=120V×6A=720W, 电动机的效率:η=≈40.8%.
【点睛】
(1)知道太阳光照*到地面时单位面积上的辐*功率、太阳能电池板的面积和时间,求太阳能电池板每分钟接收的太阳能;(2)知道汽车的质量,利用重力公式G=mg求汽车重力,而汽车行驶时受到的平均阻力为车重的0.02倍,据此求汽车受到的平均阻力;而牵引力等于阻力;利用P=Fv可求转化为机械能的有用功率;汽车电动机的总功率利用P=UI计算,再利用效率公式η=,求动机将电能转化为机械能的效率.
知识点:重力
题型:计算题
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