Question

伴隨著“環(huán)保低碳、節(jié)能減排”的生活新理念，太陽能汽車應運而生。（如圖所示）太陽能汽車牽引力的功率約為1 500 W，車輪與地面的接觸總面積為0.1 m²。當汽車與人的總質量為1 000 kg時，該車以54 km/h的速度沿直線勻速行駛了30 min。（g＝10 N/kg）

（1）太陽能汽車在工作時，先將太陽能轉化為 能，然后再轉化為汽車的 能。

（2）請計算該車30 min行駛的路程。

（3）請計算該車對路面的壓強。

（4）請計算該車行駛過程中受到的阻力。

Answer 1

以太陽能汽車為背景主要考查能量的轉化、速度公式及其應用、壓強的大小及其計算、密度公式的應用、功率計算公式的應用等知識。第（1）題，太陽能汽車是靠太陽能電池驅動的，太陽能電池將太陽能轉化為電能，然后太陽能汽車消耗電能產生動力，將電能轉化為汽車的動能，使汽車運動。第（2）題，已知速度與行駛時間，由速度公式的變形公式可以求出汽車的路程。第（3）題，求出汽車對地面的壓力，然后由壓強公式求出汽車對地面的壓強。第（4）題，可由P＝Fv的變形公式求出牽引力，然后由平衡條件求出汽車受到的阻力。

解答：（1）電  動                                                                 

（2）解：由v＝知，汽車行駛的路程

s＝vt＝54 km/h×30 min＝54 km/h×0.5 h＝27 km

答：該車30 min行駛的路程為27 km。                                   

（3）解：汽車對水平地面的壓力F＝G＝mg＝1 000 kg×10 N/kg＝1×10⁴ N         

汽車對地面的壓強p＝＝1×10⁵ Pa

答：該車對路面的壓強為1×10⁵ Pa。                                      

（4）解：汽車速度v＝54 km/h＝15 m/s

由P＝Fv知，汽車的牽引力F＝＝＝100 N                 

由于汽車做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)                              

由平衡條件可得：阻力f＝F＝100 N

答：該車行駛過程中受到的阻力為100 N。