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为2008年奥运会提供服务的环保汽车是以蓄电池为驱动能源.某辆环保汽车总质量m=...

为2008年奥运会提供服务的环保汽车是以蓄电池为驱动能源.某辆环保汽车总质量m=3×103kg,当它在水平路面上以v=36km/h的速度匀速行驶时,所受阻力为车重的0.0045倍.(g取10m/s2
(1)求电机用于牵引汽车前进的机械功率P
(2)设想改用太阳能电池给该车供电,阳光垂直太阳能电池板入射,其他条件不变,求所需的太阳能电池板的面积.
已知太阳辐射的总功率P=4×l026W,太阳到地球的距离r=1.5×1011m,太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗,该车所用太阳能电池的能量转化为驱动汽车运动的总效率约为13.5%.
(1)由平衡条件求出汽车的牵引力,由P=Fv求出汽车的机械功率. (2)求出汽车单位面积接受太阳的功率,然后求出电池板的面积. 【解析】 (1)汽车做匀速直线运动, 由平衡条件得:F=f=kmg, 汽车的机械功率P机=Fv, 解得P机=1.35×103W; (2)设太阳能电池板的面积是S,距太阳中心为r的球面面积S=4πr2, 若没有能量损耗,太阳能电池板接受到的太阳能功率为P′, 则P′=S, 太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为P, P=(1-30%)P′, 由于P机=0.0135P, 电池板面积S=, 解得:S=10.1m2. 答:(1)电机用于牵引汽车前进的机械功率为1.35×103W. (2)所需的太阳能电池板的面积为10.1m2.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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