一辆总质量为M=6.0×102kg的太阳能汽车,使用太阳能电池供电,它的集光板能时刻正对着太阳.太阳能电池可以对电动机提供U=120V电压和I=10A的电流,汽车正常工作时,车上电动机

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 电功率/2022-12-13 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

一辆总质量为M=6.0×102 kg的太阳能汽车,使用太阳能电池供电,它的集光板能时刻正对着太阳.太阳能电池可以对电动机提供U=120V电压和I=10A的电流,汽车正常工作时,车上电动机将电能转化为机械能的效率η为60%.已知太阳向外辐射能量的总功率为P=3.9×1026W.太阳光穿过太空和地球周围的大气层到达地面的过程中有大约28%的能量损耗.太阳光垂直照射到地面上时,单位面积的辐射功率P0=1.0×103W/m2.半径为R的球面积公式为S=4πR2
(1)若这辆车在行驶过程中所受阻力是车重的0.05倍,求这辆车行驶的最大速度;
(2)根据题目所给出的数据,估算太阳到地球表面的距离.

◎ 答案

(1)电动机的功率   P=UI=1200W     
电动机输出的机械功率 P=ηP=720W  
当汽车以最大速度行驶时 F=Ff=0.05Mg=300N   
根据   P=Fvm   
求出最大速度   vm=2.4m/s  
(2)设太阳到地面的距离是R,以太阳为球心,以R为半径的面积为S=4πR2
由题意可知
P总×72%
S
=P0  得:R=

0.18P
πP0

代入数据求出   R=1.5×1011
答:(1)若这辆车在行驶过程中所受阻力是车重的0.05倍,则这辆车行驶的最大速度为2.4m/s;
(2)根据题目所给出的数据,估算太阳到地球表面的距离为1.5×1011m.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“一辆总质量为M=6.0×102kg的太阳能汽车,使用太阳能电池供电,它的集光板能时刻正对着太阳.太阳能电池可以对电动机提供U=120V电压和I=10A的电流,汽车正常工作时,车上电动机…”主要考查了你对  【电功】,【电功率】,【能量守恒定律、第一类永动机】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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