太陽能的研發運用是當代科研課題的重點項目之一,重慶理工大學的小明所在課外小組研製了一款太陽能汽車.如圖所示,車...
問題詳情:
太陽能的研發運用是當代科研課題的重點項目之一,重慶理工大學的小明所在課外小組研製了一款太陽能汽車.如圖所示,車上太陽能電池接收板的面積是6 m2,它正對太陽時電池能夠產生120 V的電壓,並對車上電動機提供6 A的電流.而太陽光照*到地面時單位面積上的輻*功率為1.0×103 W/m2.求:(g=9.8 N/kg)
(1)太陽能電池板每分鐘接收的太陽能是多少焦_____________--.
(2)若汽車質量約為600 kg,汽車能達到的最大時速為90 km/h,汽車行駛時受到的平均阻力為車重的0.002倍,則汽車受到的平均阻力是多少,電動機將電能轉化為機械能的效率是多少___________--.
【回答】
3.6×105 J 40.8%
【詳解】
(1)太陽能電池板每分鐘接收的太陽能:W=1.0×103 W/m2×6m2×60s=3.6×105J; (2)汽車重力:G=mg=600kg×9.8N/kg=5880N,汽車受到的阻力:f=0.002G=0.002×5880N=11.76N,汽車牽引力:F=f=11.76N,電動機轉化為機械能的有用功率:P有用=Fv=11.76N×90×m/s294W,電動機的總功率:P總=UI=120V×6A=720W, 電動機的效率:η=≈40.8%.
【點睛】
(1)知道太陽光照*到地面時單位面積上的輻*功率、太陽能電池板的面積和時間,求太陽能電池板每分鐘接收的太陽能;(2)知道汽車的質量,利用重力公式G=mg求汽車重力,而汽車行駛時受到的平均阻力為車重的0.02倍,據此求汽車受到的平均阻力;而牽引力等於阻力;利用P=Fv可求轉化為機械能的有用功率;汽車電動機的總功率利用P=UI計算,再利用效率公式η=,求動機將電能轉化為機械能的效率.
知識點:重力
題型:計算題