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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...

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P=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.
(1)根据P机=P-P热求出电动机输出的机械功率,当汽车以最大速度行驶时,牵引力等于摩擦阻力,根据P=Fv可求得辆车可能行驶的最大速度. (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S=4πR2.根据单位面积的辐射功率P=1.0×103W/m2.代入数据求出R即可. 【解析】 (1)电动机的功率   P=UI=1200W      电动机输出的机械功率 P机=ηP电=720W   当汽车以最大速度行驶时 F牵=Ff=0.05Mg=300N    根据   P机=F牵vm    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  得:R= 代入数据求出   R=1.5×1011m  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.
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考点分析:
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如图所示,半径为2m的光滑圆环竖直放置,A点为圆环的最低点,B为圆环的最高点,∠CBA小于5°,CDA为光滑斜面,CEA为光滑圆弧面.小球由静止开始分别从C点沿光滑斜面CDA和圆弧面CEA滑至A点,时间分别为t1、t2,试比较t1、t2的大小.
某同学的解题思路如下:
根据机械能守恒,由静止开始分别从C点沿光滑斜面CDA和沿圆弧CEA滑至A点的速度大小相等,而沿斜面CDA滑下的路程较短,所用时间也较短,所以t1<t2
你认为该同学的解法正确吗?若正确,请计算出t1、t2的大小;若不正确,指出错误处并通过计算说明理由.

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②当气体温度达到1.8T1时气体的压强.

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如图(a)所示,倾角为θ的光滑斜面固定在水平地面上,一物体在水平推力F的作用下沿斜面向上运动,逐渐增大F,物体的加速度随之改变,其加速度a随F变化的图象如图(b)所示.根据图(b)中所提供的信息可以计算出物体的质量为    kg;若斜面粗糙,其他条件保持不变,请在图(b)中画出改变F后,物体加速度a随F变化的大致图象.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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