太陽能是21世紀(jì)重點(diǎn)開發(fā)的能源之一,太陽能汽車是利用太陽能電池將接收到的太陽能轉(zhuǎn)化為電能,再利用電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)的一種新型汽車.如圖所示是一輛太陽能實(shí)驗(yàn)車,車上太陽能電池接收太陽能的面板的有效面積為S=6m2,當(dāng)太陽光照射到電池板每平方米面積上的輻射功率為P0=1kW時(shí),太陽能電池產(chǎn)生的電壓為U=120V,并對(duì)車上的電動(dòng)機(jī)提供I=10A的電流.則這輛汽車上的太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率是
20%
20%
;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)汽車在水平路面上以6m/s的速度勻速行駛時(shí),受到的阻力是
150
150
N.
分析:知道太陽光照射到電池板每平方米面積上的輻射功率,可求太陽能電池的吸收太陽能的功率(總功率),知道太陽能電池產(chǎn)生的電壓和對(duì)車上的電動(dòng)機(jī)提供的電流可求轉(zhuǎn)化為電能的有用功率,利用效率公式求太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率;
知道電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率,可求電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的有用功率,再利用P=
W
t
=
Fs
t
=Fv求牽引力大小,進(jìn)而根據(jù)二力平衡的條件求阻力大。
解答:解:太陽能電池的吸收太陽能的總功率:
P=P0×6=1kW×6=6kW,
太陽能轉(zhuǎn)化為電能的有用功率:
P有用=UI=120V×10A=1200W=1.2kW,
太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率:
η=
P有用
P
=
1.2kW
6kW
=20%;
∵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%,
∴轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率:
P′=P有用×75%=1.2kW×75%=0.9kW,
∵P′=
W
t
=
Fs
t
=Fv,
∴牽引力:
F=
P′
v
=
900W
6m/s
=150N,
∵汽車勻速行駛,
∴f=F=150N.
故答案為:20%;150.
點(diǎn)評(píng):本題考查了學(xué)生對(duì)功率公式、效率公式、二力平衡條件的掌握和運(yùn)用,知識(shí)點(diǎn)多,要求靈活選用公式求解.
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相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)太陽能是21世紀(jì)重點(diǎn)發(fā)展的能源之一.太陽能汽車是利用太陽能電池將接收到的太陽能轉(zhuǎn)化為電能,再利用電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)汽車的一種新型汽車.如圖所示的是一輛太陽能實(shí)驗(yàn)車,車上太陽能電池接受太陽能的面板的有效面積為S=8m2,太陽光照射到電池板每1m2面積上輻射功率為P0=1KW,在晴朗的天氣,電池對(duì)著太陽時(shí)產(chǎn)生的電壓為U=120V,并對(duì)車上的電動(dòng)機(jī)提供I=10A的電流,試問:
(1)太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率是多少?
(2)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)汽車在水平路面上勻速行駛時(shí),受到的牽引力為150N,則汽車的行駛速度是多大?

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在全國政協(xié)十一屆五次會(huì)議上,政協(xié)委員于2012年3月14日提出了要大力發(fā)展新能源,太陽能是21世紀(jì)重點(diǎn)開發(fā)利用的新能源之一.太陽能動(dòng)力車是利用太陽能電池將接收到的太陽能轉(zhuǎn)化為電能,再利用電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)的一種新型機(jī)動(dòng)車.
有一種太陽能實(shí)驗(yàn)車(研制過程的樣品),它上面的太陽能接收板的有效面積為S=8m2,太陽晴朗且接收板對(duì)著太陽時(shí),每平方米面積上能接收到太陽的功率為P0=1kW,太陽能電池產(chǎn)生的電壓為U=120V,可供電動(dòng)機(jī)正常工作的電流為I=10A.求:
(1)在電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率是多大?
(2)如果電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí).將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是75%,且該車沿水平路面勻速直線行駛時(shí)所獲得的牽引力是150N,則該車勻速行駛時(shí)的速度是多大?
(3)如果該車本身的質(zhì)量是90kg,沿水平路面行駛時(shí)受到的阻力為車子重力的1/10,那么,該車沿水平路面勻速行駛時(shí)能裝載多少貨物?(g=10N/kg)
(4)通過以上介紹及有關(guān)計(jì)算,你對(duì)該車的有關(guān)技術(shù)參數(shù)及性能已經(jīng)有了大致的了解.如果你是評(píng)審專家之一,你認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)車能否批量生產(chǎn)投放市場(chǎng)?

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(1)太陽能是21世紀(jì)重點(diǎn)發(fā)展的能源之一.太陽能汽車是利用太陽能電池將接收到的太陽能轉(zhuǎn)化為電能,再利用電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)汽車的一種新型汽車.有一輛太陽能實(shí)驗(yàn)車,車上太陽能電池接受太陽能的面板的有效面積為S=8m2,在晴朗的天氣,太陽光照射到電池板每1m2面積上輻射功率為P0=1.2KW,在晴朗的天氣,電池對(duì)著太陽時(shí)產(chǎn)生的電壓為U=160V,并對(duì)電動(dòng)機(jī)提供I=12A的電流.則太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率是
20%
20%
,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)汽車在水平路面上以8m/s的速度勻速行駛時(shí),受到的牽引力
180
180
N.
(2)新材料有半導(dǎo)體、超導(dǎo)材料和納米材料.集成線路是由
半導(dǎo)體
半導(dǎo)體
材料制成的,人們能夠利用超導(dǎo)體的
零電阻
零電阻
 特性實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、大功率送電.
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描出加熱過程中杯內(nèi)物質(zhì)的溫度隨時(shí)間變化圖象如圖,t2時(shí)刻,該物質(zhì)處于
固、液混合
固、液混合
態(tài)(選填“固”、“液”、“固、液混合”),t2與t3相比,
t3
t3
時(shí)刻杯內(nèi)物體內(nèi)能較大.
(4)用滑輪組將一個(gè)重為5N的物體勻速提升10cm,由圖可知,繩端受到的拉力F為
2
2
N,滑輪組的機(jī)械效率η為
83.3
83.3
%.上升過程中物體的
動(dòng)能
動(dòng)能
(機(jī)械/動(dòng)/重力勢(shì))能沒有發(fā)生變化.

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太陽能是21世紀(jì)重點(diǎn)發(fā)展應(yīng)用的能源這一,太陽能汽車是利用太陽能電池將接收到的太陽能轉(zhuǎn)化為電能,再利用電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)的一種新型汽車.如圖所示,是一輛太陽能汽車動(dòng)力部分的電路圖,行駛時(shí),通過改變滑動(dòng)變阻器R的電阻來調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)M的轉(zhuǎn)速,從而改變汽車行駛的速度,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在最右端時(shí),汽車的行駛速度最大,此時(shí)電壓表的讀數(shù)為120V,電流表的示數(shù)為10A.
(1)求汽車以最大速度行駛時(shí)電動(dòng)機(jī)消耗的電功率;(需選擇公式P=UI或P=U2/R)
(2)當(dāng)汽車以最大速度行駛90min后,此時(shí)電動(dòng)機(jī)消耗的電能為多大?這些能相當(dāng)于多少kg的93#汽油完全燃燒放出的熱量?(93#汽油的熱值為4.5×107J/Kg)

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太陽能是21世紀(jì)重點(diǎn)發(fā)展的能源之一,太陽能汽車是利用太陽能電池將接收到的太陽能轉(zhuǎn)化為電能,再利用電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)汽車的一種新型汽車.如圖所示的是一輛太陽能實(shí)驗(yàn)車,車上太陽能電池接受太陽能的面板的有效面積為S=8m2,太陽光照射到電池板每平方米面積上的輻射功率為P0=1kW,在晴朗有天氣,電池對(duì)著太陽時(shí)產(chǎn)生的電壓U=120V,并對(duì)車上的電動(dòng)機(jī)提供I=10A的電流,試問
(1)太陽能電池的面板接收到的太陽能的功率是多少?
(2)太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率是多少?
(3)如果這輛車的電動(dòng)機(jī)將電能最終轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為75%,當(dāng)汽車在水平路面上勻速行駛時(shí),受到的牽引力為150N,則汽車的行駛速度是多大?

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