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太阳能动力车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能,再利用电动机驱动的一种新...

太阳能动力车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能,再利用电动机驱动的一种新型机动车.有一种太阳能实验车(如图所示为研制过程的样品),它上面的太阳能接收板的有效面积S=8m,天气晴朗且接收板正对着太阳时,每平方米面积上能接收到太阳辐射的功率为P=1kw,太阳能电池产生的电压为U=120V,可供电动机正常工作的电流为I=10A.
求:(1)电动机正常工作时的电功率是多大?太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少?
(2)若电动机正常工作时,将电能转化为机械能的效率是75%,且该车装满贫物沿水平路面匀速行驶时所获得牵引力是150N,所受阻力是车与货物总重的0.1倍,则该车匀速行驶时的速度是多大?所装货物质量是多少?(已知车自重900N,g取10N/kg)
(3)通过以上介绍及有关计算,你对该车的技术参数及性能有了大致了解,你认为该车能否批量生产投放市场?请简述理由.

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(1)已知每平方米面积上能接收到太阳的功率,还知太阳能电池产生的电压和供电动机正常工作的电流,可求电动机工作时的功率,两功率相比较就可求阳能电池将太阳能转化为电能的效率. (2)已求出电动机工作时的功率,已知电能转化为机械能的效率,还知牵引力,可求速度.匀速行驶时,根据二力平衡的条件可知,牵引力等于阻力,已知沿水平路面行驶时受到的阻力为车子重力的0.1倍,车重加货重的0.1倍就是阻力,进一步求出所装货物质量. (3)根据速度大小和所装货物的多少等来评价.如果速度很小,载货量很小就不能批量生产投放市场,如果速度和载货量适合市场,我们就可以批量生产. 【解析】 (1)电动机工作时的功率P1=UI=120V×10A=1200W. 能接收到太阳的功率P2=PS=1000W×8=8000W, 所以太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是η=. 答:电动机工作时的功率为1200W,太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是15%. (2)因为P1η1=FV, 所以V===6m/s. 根据二力平衡条件可知,F=f=, 所以G货=10F-G车=10×150N-900N=600N, 货物的质量m===60kg. 答:该车匀速行驶时的速度是6m/s,所装货物质量是60kg. (3)不适合批量投放市场; 理由:1、速度慢;2、载货量小;3、易受天气的影响.
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考点分析:
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一辆汽车沿着长为8km的平直公路匀速行驶,开完全程共耗时5min,汽车发动机牵引力为3000N,共消耗汽油1L.汽油的密度ρ=0.7×103kg/m3;汽油的热值q=4.6×107J/kg(表示完全燃烧1kg汽油所放出的热量是4.6×107J).求:
(1)汽车行驶的速度是多少km/h?
(2)汽车发动机牵引力的功率是多大?
(3)汽车发动机的效率是多大?(结果保留两位小数)
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为了测定额定电压为2.5V的小灯泡的功率,现提供如下器材:电压表(量程有“0~3V”和“0~15V”),电流表(量程有“0~0.6A”和“0~3A”),滑动变阻器(规格分别为“10Ω lA”、“20Ω 2A”、“50Ω 1.5A”),开关,学生电源和若干条导线.
小明连接完电路后闭合开关,把滑动变阻器的滑片从一端移到另一端的过程中,测得了如下表所示的六组数据.若灯泡电阻和电源电压在实验过程中不变,请你根据这些数据,解答下列问题:
实验次数123456
电压表示数3.02.82.52.01.81.5
电流表示数I/A0.100.120.150.200.220.25
(1)在导体电阻一定时,导体中的电流应随导体两端电压的增大而增大,可实验中电压表的示数越大,电流表的示数却越小,其原因可能是:______
(2)该实验中所用电源电压是______ V,灯泡的电阻是______Ω.
(3)该灯泡的额定功率应当是______ W.
(4)从实验数据来看,小明所选的滑动变阻器的规格应当是______
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逆风骑自行车时,弯着身体,会省力些;雨天,撑伞逆风行走时,风速越大,行走越困难.这是因为受到空气阻力的作用.物体所受空气阻力大小与哪些因素有关呢?小明猜想可能与物体的迎风面积和风速有关.为验证以上猜想,小明选用了如下器材:可调速电风扇(高、中、低三档)、弹簧测力计、面积不同的塑料挡板三块、光滑玻璃板、小车.
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(1)小明设计了如图所示实验,用电风扇向小车及挡板吹风,模拟小车运动时受到的空气阻力.根据______的知识,通过弹簧测力计即可测出小车受到的空气阻力.
(2)小明在探究风速对小车所受空气阻力的影响时,保持迎风面积一定,测得数据如下:
风速
小车受到的空气阻力/N0.82.23.8
通过对表中数据分析,可得出的结论是:______
(3)小明还想探究迎风面积对小车所受空气阻力的影响,请你帮他设计方案,写出主要的实验步骤:______
(4)你认为影响物体所受空气阻力大小的因素可能还有______(写出一个).
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如图所示,是伽利略著名的斜面理想实验,实验设想的步骤有:
①减小第二个斜面的倾角,小球在该斜面上仍然要达到原来的高度.
②两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面.
③继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球将沿水平面作持续的匀速运动.
④如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度.
(l)请将上述步骤按照正确的顺序排列______
(只要填写序号).
(2)在上述设想步骤中,有的属于可靠事实,有的则是理想化的推论.下面关于这些事实和推论的分类正确的是(______
A.①是事实,②③④是推论;B.②是事实,①③④是推论
C ③是事实,①②④是推论;D.④是事实,①②③是推论.

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如图所示,画出使杠杆AB在图位置静止时所用最小力F的作用点和方向
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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