题文
小明一次从网上看到一篇报道,说国外发明了一种完全以太阳能电池为能源的汽车,这种汽车安装一只8m2的太阳能电池板,最高时速能达到72km/h.他觉得有点怀疑,于是从网上查到的一些相关数据:在晴朗的白天,地球表面每平方米能接收到太阳辐射的功率为1kW,太阳能电池的能量转化效率最高约为15%.假设一辆太阳能电池车的质量约为750kg,车辆行驶过程中的平均阻力约为车重的0.02倍.请你根据以上数据,求: (1)这种太阳能汽车2小时所能行驶的路程; (2)这段时间内太阳能电池板能获取的能量; (3)通过计算分析一下这篇报道的真实性.(g取10N/kg) |
题型:问答题 难度:中档
答案
已知:太阳能电池板面积S=8m2,太阳辐射的功率为P′=1kW,最高时速v=72km/h.转化效率最高约为η=15%,太阳能电池车的质量m=750kg,平均阻力f=0.02G,时间t=2h=7200s. 求:(1)太阳能汽车2小时所能行驶的路程s=?;(2)太阳能电池板能获取的能量W=?. (1)∵v= ∴太阳能汽车2小时所能行驶的路程: s=vt=72km/h×2h=144km=1.44×105m; (2)∵在晴朗的白天,地球表面每平方米能接收到太阳辐射的功率为1kW, ∴8m2的太阳能电池板能接收到太阳辐射的功率为P=8×1kW=8kW=8000W, ∴太阳能电池板能获取的能量: W=Pt=8000W×7200s=5.76×107J; (3)太阳能电池的能量转化的机械能: W1=5.76×107J×15%=8.64×106J, 太阳能电池车的重力G=mg=750kg×10N/kg=7500N, 车辆行驶过程中的平均阻力(即车的牵引力):F=f=0.02G=0.02×7500N=150N, 车辆行驶两小时做的功:W2=Fs=150N×1.44×105m=2.16×107J, W1<W2,所以,获取的太阳能根本不可能供电池车行驶2小时,报道不真实. 答:(1)太阳能汽车2小时所能行驶的路程1.44×105m; (2)这段时间内太阳能电池板能获取的能量5.76×107J; (3)获取的太阳能根本不可能供电池车行驶2小时,报道不真实. |
据专家权威分析,试题“小明一次从网上看到一篇报道,说国外发明了一种完全以太阳能电池..”主要考查你对 功率的计算,焦耳定律的变形公式的应用,速度公式及其应用 等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
功率的计算焦耳定律的变形公式的应用速度公式及其应用
考点名称:功率的计算 考点名称:焦耳定律的变形公式的应用 考点名称:速度公式及其应用
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