Question

太陽能清潔無污染，是人類能源的寶庫。某太陽能汽車總質(zhì)量為400kg，頂部安裝了太陽能電池板，如圖所示。太陽光照射到地面時單位面積上的輻射功率為1.2×103W/m2，汽車上的太陽能電池板的有效面積為5m2。

（1）太陽能電池板能將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。若該太陽能電池板的轉(zhuǎn)換效率為40%，則轉(zhuǎn)換給汽車電動機的電功率是多少瓦？

（2）這輛汽車在某水平路面上勻速行駛時，受到的阻力為車重的0.02倍，則汽車受到的牽引力為多少牛頓？

（3）如果這輛汽車的電動機將電能最終轉(zhuǎn)化為機械能的效率為80%，則汽車在該水平面上勻速行駛的速度為多少米每秒？

　

Answer 1

解：（1）已知太陽能電池板的轉(zhuǎn)換效率為40%，

則轉(zhuǎn)換給汽車的電功率為：P=P₀Sη=1.2×10³W/m²×5m²×40%=2.4×10³W

（2）車的重力為G=mg=400kg×10N/kg=4000N

∵這輛汽車在某水平面上勻速行駛，則牽引力等于阻力，

∴牽引力F=f=0.02G=0.02×4000N=80N

（3）機械功率，

∴該汽車的速度