Question

1．有一輛質(zhì)量為100kg的太陽能實(shí)驗(yàn)車，安裝有5m²的太陽能電池板和蓄能電池，該電池板在有效光照條件下單位面積輸出的電功率為40W/m²，電能轉(zhuǎn)化為汽車機(jī)械能的效率為75%，若試驗(yàn)汽車從靜止起動，功率恒為1500W，經(jīng)過20s，汽車達(dá)到最大行駛速度20m/s．假設(shè)汽車行駛時受到的阻力與其速度成正比，則汽車（　�。�

• A． 以最大速度行駛時牽引力大小為75N
• B． 起動達(dá)到最大速度過程中克服阻力做功1.0×10³J
• C． 保持最大速度行駛1h至少需要有效光照10h
• D． 直接用太陽能電池板提供的功率可獲得2m/s的最大行駛速度

Answer 1

分析 由P=Fv計算牽引力；根據(jù)動能定理可計算阻力做功；有能量守恒定律計算CD選項(xiàng)．

解答 解：
A.90km/h=25m/s，根據(jù)P_額=Fv_max，得：$F=\frac{{P}_{額}}{{v}_{max}}=\frac{1500}{20}N=75N$，故A正確；
B．由動能定理$Pt-{W}_{f}=\frac{1}{2}{{v}_{max}}^{2}$得${W}_{f}=1×1{0}^{4}J$，故B錯誤；
C．由公式W=Pt，由能量守恒得：1500W×1h=40×5W×t，得：t=10h，即保持最大速度行駛1h至少需要有效光照10h，故C正確；
D．由題意知：汽車行駛時受到的空氣阻力與其速度成正比，設(shè)f=kv，則速度最大時有：75=k×20，所以
由題意：汽車行駛時受到的空氣阻力與其速度成正比，設(shè)f=kv，則結(jié)合前面分析：57.6=k×25
得：k=2.304，當(dāng)直接用太陽能電池板提供的功率行駛有最大速度時：牽引力=阻力，即：得：v≈8.83m/s，故D錯誤．
故選：AC

點(diǎn)評 本題考查推力、功率、面積等的計算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，本題還告訴我們一定要廣泛應(yīng)用太陽能，太陽能不但節(jié)省能源，還可以環(huán)保．