Question

太陽能汽車?yán)�用太陽能來�?qū)動(dòng)，真正實(shí)現(xiàn)了零排放，有效地減少了對(duì)環(huán)境的污染，其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展日益蓬勃．某太陽能汽車，質(zhì)量為350kg，頂部安裝了太陽能電池板．

（1）當(dāng)車上載有1500N的人和物品時(shí)，車輪與地面的總接觸面積為2.0×10^-2m²，則汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)為    Pa．（g=10N／kg）

（2）太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為    能．一般情況下，汽車在運(yùn)動(dòng)時(shí)，被轉(zhuǎn)換的太陽能被直接送到發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)．當(dāng)汽車不運(yùn)動(dòng)時(shí)，太陽能將通過太陽能電池板儲(chǔ)存在蓄電池內(nèi)；當(dāng)太陽能電池板不能提供足夠的能量來驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，蓄電池    （選填“儲(chǔ)存”或“釋放”）能量．

（3）若汽車上的太陽能電池板的有效面積為6m²，它正對(duì)太陽時(shí)電池能夠產(chǎn)生100V的電壓，并對(duì)車上電動(dòng)機(jī)提供8.4A的電流，太陽光照射到地面時(shí)單位面積上的輻射功率為1.0×10³W/m²，則電池的輸出功率為    W，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率為    ．如果這輛汽車的電動(dòng)機(jī)將電能最終轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為75%，當(dāng)汽車在水平面上勻速行駛時(shí)，受到的牽引力為90N，則汽車的行駛速度為    m/s．

（4）太陽能汽車采用四輪鼓式制動(dòng)，有效地減少了制動(dòng)距離．通過測(cè)量獲得汽車以不同速度行駛時(shí)對(duì)應(yīng)的制動(dòng)距離（即從操縱制動(dòng)剎車到車停下來的距離），數(shù)據(jù)如下表所示：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5
速度/ （m∙s-1）	2	3	4	5	6
制動(dòng)距離/m	0.53	1.20	2.13	3.33	4.80

請(qǐng)?jiān)趫D中描點(diǎn)作出s- v²圖象．根據(jù)圖象反映的規(guī)律可知，當(dāng)轎車速度為4.5m/s時(shí)對(duì)應(yīng)的制動(dòng)距離是    m．

 

Answer 1

【答案】

（1）   （2）電     釋放    （3）840  14%  7 

（4）  2.60～2.80 

【解析】

試題分析：（1）汽車的自重：G=mg=350N×10N/kg=3500N，

汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)：；

（2）太陽能電池板可以將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，當(dāng)太陽能電池板不能提供足夠的能量來驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，蓄電池釋放能量來為汽車提供動(dòng)力；

（3）電池的輸出功率：P_電池=UI=100V×8.4A=840W；

太陽光照射的輻射功率為；P_太陽=1.0×10³W/m²×6m²=6×10³W；

太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率：；

∵電能最終轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為75%，

∴P_機(jī)械=P_電池×η′=840W×75%=630W；

由公式P=Fv得，

；

（4）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)圖中先畫點(diǎn)，再描線，注意橫坐標(biāo)準(zhǔn)速度的平方，縱坐標(biāo)為距離．如圖所示：

根據(jù)圖象反映的規(guī)律可知，當(dāng)轎車速度為4.5m/s時(shí)對(duì)應(yīng)的制動(dòng)距離約是2.60～2.80m．

考點(diǎn)：壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算；速度公式及其應(yīng)用；電功率的計(jì)算；太陽能的轉(zhuǎn)化．

點(diǎn)評(píng)：本題以太陽能汽車為背景中，考查了多個(gè)物理知識(shí)點(diǎn)，包括壓強(qiáng)的計(jì)算、能量的轉(zhuǎn)化、效率的公式、功率的公式等，同時(shí)還考查了我們對(duì)圖象的處理能力，綜合性很強(qiáng)，有一定的難度，值得我們關(guān)注．