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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...

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.车上有一个直流电阻r=4.0Ω的电动机.太阳能电池可以对电动机提供U=120V电压和I=10A的电流.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.(取g=10m/s2manfen5.com 满分网.)
(1)这辆太阳能汽车正常工作时,车上电动机将电能转化为机械能的效率是多少;
(2)若这辆车在行驶过程中所受阻力是车重的0.05倍.求这辆车可能行驶的最大速度;
(3)根据题目所给出的数据,估算太阳到地球表面的距离.
(1)先根据太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.0×103W/m2.已知电池能够产生120V的电压,对车上电动机提供10A的电流,根据P=UI可求出输出功率;然后求出效率. (2)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. (3)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=1200(W) 电动机的热功率  P热=I2r=400(W) 电动机的效率     (2)电动机输出的机械功率 P机=P-P热=800(W) 当汽车以最大速度行驶时 F牵=f=0.05Mg   根据   P机=F牵vm    求出最大速度   vm=2.67(m/s)    (3)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 解得  R= 代入数据求出   R=1.5×1011(m)   答:(1)车上电动机将电能转化为机械能的效率是66.7%; (2)这辆车可能行驶的最大速度为2.67m/s; (3)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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①需要通过实验直接测量的物理量有:    (写出名称和符号).
②这位同学采用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属丝的电阻.有以下器材可供选择:(要求测量结果尽量准确)
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C.电流表(0-0.6A,内阻约0.125Ω)
D.电压表(0-3V,内阻约3kΩ)
E.电压表(0-15V,内阻约15kΩ)
F.滑动变阻器(0-20Ω,额定电流1A)
G.滑动变阻器(0-1000Ω,额定电流0.3A)
H.开关,导线
实验时应选用的器材是    (填写各器材的字母代号).
请在虚线框中画出实验电路图.这位同学在一次测量时,电流表、电压表的示数如图1所示.由图中电流表、电压表的读数可计算出金属丝的电阻为    Ω.
③用伏安法测金属丝电阻存在系统误差.为了减小系统误差,有人设计了如图2所示的实验方案.其中Rx是待测电阻,R是电阻箱,R1、R2是已知阻值的定值电阻.合上开关S,灵敏电流计的指针偏转.将R调至阻值为R时,灵敏电阻计的示数为零.由此可计算出待测电阻Rx    .(用R1、R2、R表示)
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B.进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氘、氚、氕
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