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随着低碳理念的普及,学校科技小组的同学拟设计一种以太阳能电池驱动的汽车.通过查阅...

随着低碳理念的普及,学校科技小组的同学拟设计一种以太阳能电池驱动的汽车.通过查阅资料得知:肇庆地区太阳光垂直照射时,每平方米太阳能电池板最大可提供150W的电功率.拟设计的太阳能汽车质量是500kg,它在平直路面上最快每秒可行驶15m,行驶过程中所受的平均阻力是车重的0.02倍.该汽车的驱动电机能够将90%的电功率转化为牵引汽车前进的机械功率.若该车在平直路面上以最高速度行驶,试通过计算回答下列问题(g取10N/kg):
(1)驱动电机提供的推力是多少牛?
(2)驱动电机提供的机械功率是多少瓦?
(3)该车的太阳能电池板面积约为多大?(计算结果小数点后保留一位数字)
(1)该车做匀速运动,驱动电机提供的推力等于该车受到的阻力. (2)已知该车速度,根据公式P=FV可求驱动电机提供的机械功率. (3)已知每平方米太阳能电池板最大可提供的电功率和驱动电机提供的机械功率以及电功率转化率,可求该车的太阳能电池板面积. 【解析】 (1)驱动电机提供的推力F=f=0.02G=0.02mg=0.02×500kg×10N/kg=100N. 答:驱动电机提供的推力为100N. (2)驱动电机提供的机械功率是P=FV=100N×15m/s=1500W. 答:驱动电机提供的机械功率是1500W. (3)电功率转化率η===90%, 所以该车的太阳能电池板面积约为S≈11.1m2. 答:该车的太阳能电池板面积约为11.1m2.
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考点分析:
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随着人们生活水平的不断提高,各种小汽车已经走进我们的家庭.小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象都与物理知识有关,请解答下面的问题:
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(1)汽车发动机工作时,缸体的温度很高,为确保发动机正常工作,汽车发动机常用水作为冷却剂,若汽车的水箱中装有10kg水,当水温升高50℃时吸收的热量是多少?
(2)如图甲为某小汽车测定油箱内油量的电路原理图.其中:Rx为压力传感器,它的电阻值随压力变化的关系如图乙所示;表A为油量表,它实质是一只电流表,油箱内油量的变化通过电流表示数的变化显示出来; R是阻值为5Ω的定值电阻;电源电压恒为15V;油箱位于压力传感器Rx上,空油箱重50N.若电流表的量程为0~0.6A,该油箱加满油时,指针恰好指示最大刻度,求:
①此时,R两端的电压是多少?Rx的阻值是多少?
②如果油箱与电阻Rx的接触面积为0.002m2,那么,油箱装满油时对电阻Rx的压强为多大?
③油箱最多能储油多少升?(取g=10N/kg、ρ汽油=0.7×103kg/m3
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小明用图1所示的电路探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”,图2是小明未完成连接的实验电路.
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(1)电压表应选择______的量程;现要求滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数增大.请你按照对电压表量程的选择和对滑动变阻器连接的要求,用笔画线代替导线,完成图2中实验电路的连接.
(2)小明按要求正确连接电路后,闭合开关,发现电压表指针偏转到满刻度的位置.其原因可能是______.(写出一个)
(3)小明在实验中通过调节滑动变阻器滑片,测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值,如下表所示.
U(V)0.51.01.61.92.53.0
I(A)0.10.20.30.40.50.6
①请根据表中数据在图3中画出电阻R的U-I关系图象.
②小明在实验中所用电阻R的阻值为______Ω;当通过的电流为0.5A时,电阻R 消耗的电功率为______W.
(4)如果将实验电路中的电阻R更换成一个额定电压为3.8V、阻值约为10Ω的小灯泡后,要进行“测量小灯泡的额定电功率”的实验,则对实验电路还必须进行怎样的改动:______
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小宇骑车时发现,不踩踏脚板,车也能滑行一段距离,他在不同的路面上多次尝试后猜想:车滑行的距离可能与路面的粗糙程度和速度有关.为探究其中的奥秘,他在水平桌面上搭成一斜面,用小球做实验,并用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程度.
(1)为了探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系,小宇应先后三次将小球从斜面的______(同一/不同)高度处释放,比较小球在______(同一/不同)粗糙面上滑行的路程.
(2)为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系.①三次实验小宇应将小球从斜面上的______(同一/不同)高度处释放;②三次实验结果如图1所示,则小球在______表面上运动时受到的摩擦力最小,小球速度改变越______(快/慢).由此得到结论:______.小宇认为,通过进一步推理可以得出结论:运动的物体如果不受阻力作用,将______
(3)在上述(2)的三次实验中,若小球克服毛巾的摩擦力做的功为W1,小球克服木板的摩擦力做的功为W2,则W1______W2 (大于/等于/小于).
(4)为了模拟研究汽车超速带来的安全隐患,李斌同学设计了如图2所示的探究实验:将A、B两个小球先后从同一装置,高分别为hA、hB的位置滚下(mA<mB,hA>hB),推动小木块运动一段距离后静止.同组的小红认为他这样设计实验得出的结论有问题,理由是:______
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请按照要求进行作图
(1)如图所示,一个物体沿光滑斜面下滑,请作出物体所受重力和支持力的示意图.
(2)如图所示,光从水中斜射入空气,请准确作出反射光线的方向、大致作出折射光线的方向.
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电热饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S自动控制〕,从说明书上收集到如下数据及如图所示的电路原理图,当温控开关S断开时,饮水机处于    (保温/加热)工作状态;电阻R1的阻值为    Ω.
额定电压220V
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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