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问题详情:
一种正在研制中的太阳能动力车如图,它上面的太阳能接收板的有效面积为S=8m2,天气晴朗、接收板正对着太阳时,每1m2面积上每1s内接收到的太阳能是1.0×103J.正常运行时:这种车将太阳能转化成机械能的效率可达12%.求:
(1)2h内太阳能动力车接收到的太阳能是多少J?
(2)正常运行时该车的功率可达多少kW?
(3)若该车(含载重)的总质量为160kg,沿水平路面行驶时受到的阻力为总重力的,则它在水平路面上匀速行驶的速度可达多少m/s?(运算中取g=10N/kg)
【回答】
【考点】太阳能的其他相关计算.
【分析】(1)知道太阳能动力车每1m2面积上每1s内接收到的太阳能、太阳能接收板的有效面积,可求2h车接收到的太阳能;
(2)知道这种车正常运行时将太阳能转化成机械能的效率,根据效率公式η=×100%求2h车转化成的机械能,利用功率公式P=求车的功率;
(3)知道车的总质量,利用G=mg求车的总重力,进而求出车沿水平路面行驶时受到的阻力,因为车做匀速直线运动,所以车受到的牵引力和阻力为平衡力,据此可求牵引力;求出了车的功率,利用P===Fv求车在水平路面上匀速行驶的速度.
【解答】解:
(1)由题知,每1m2面积上每1s内接收到的太阳能是1.0×103J,
S=8m2,
2h车接收到的太阳能:
E=1.0×103J×8×3600×2=5.76×107J,
(2)由题知,正常运行时,这种车将太阳能转化成机械能的效率可达12%,
因为η=×100%,
所以2h车转化成的机械能:
W机=η×E=12%×5.76×107J=6.912×106J,
车的功率:
P===960W=0.96kW;
(3)车的总重力:
G=mg=160kg×10N/kg=1600N,
沿水平路面行驶时受到的阻力:
f=G=×1600N=160N,
由于车做匀速直线运动,
故牵引力:
F=f=160N,
由P=Fv得:
v===6m/s
答:(1)2h内太阳能动力车接收到的太阳能是5.76×107J;
(2)正常运行时该车的功率可达0.96kW;
(3)在水平路面上匀速行驶的速度可达6m/s.
知识点:太阳能
题型:计算题
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