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2.隨著新能源、低碳等理念的普及,小明設想出了一種完全以太陽能電池為能源的汽車,以下是他查到的一些數(shù)據(jù):陽光穿過太空和地球周圍的大氣層到達地面,每m2接收到的太陽輻射的功率約為700W,目前太陽能電池的能量轉(zhuǎn)化效率最高約為15%;假設一輛太陽能電池車的質(zhì)量約為750kg,期望達到的最高時速為36km/h,已知車輛行駛過程中的平均阻力約為車重的0.02倍,車身最多能敷設的太陽能電池板的面積約為8m2,驅(qū)動電機能夠?qū)⑤斎牍β实?0%轉(zhuǎn)化為用于牽引汽車前進的機械功率.
(1)根據(jù)以上數(shù)據(jù),通過計算說明太陽能汽車的最高時速能否達到36km/h?
(2)為進一步提高太陽能汽車的行駛速度,請你提出改進措施(至少寫出兩條)

分析 (1)知道太陽能電池車的總質(zhì)量,可利用公式G=mg計算出電池車的重力,該車做勻速運動,則推力等于該車受到的阻力,知道車輛行駛過程中的平均阻力約為車重的0.02倍,從而可以計算出推力的大小,要知道汽車行駛的速度,可利用公式p=Wt=Fst=Fv計算出汽車前進的速度;

解答 解:(1)已知,m=750kg,g=10N/kg,
所以汽車的重力為:
G=mg=750kg×10N/kg=7500N,
而該車做勻速運動,則推力等于該車受到的阻力,
因為車輛行駛過程中的平均阻力約為車重的0.02倍,
所以推力的大小為:
F=f=0.02G=0.02×7500N=150N,
車身最多能敷設的太陽能電池板的面積約為8m2,汽車接受太陽能的功率:
P=P0S=700W×8=5600W,
轉(zhuǎn)化電能的功率:
P1×P=15%×5600W=840W,
驅(qū)動電機能夠?qū)⑤斎牍β实?0%轉(zhuǎn)化為用于牽引汽車前進的機械功率:
P機械2×P=90%×840W=756W,
由公式p=Wt=Fst=Fv可得汽車前進的速度:
v=PF=756W150N=5.04m/s=5.04×3.6km/h=18.144km/h<36km/h,
故太陽能汽車的最高時速不能達到36km/h;
(2)由公式p=Wt=Fst=Fv可得,要提高汽車的速度,應提高太陽能汽車的機械功率,改進措施①增大接收到的太陽輻射的功率;②減輕太陽能汽車的重力.
答:(1)根據(jù)以上數(shù)據(jù),通過計算說明太陽能汽車的最高時速不能達到36km/h;
(2)為進一步提高太陽能汽車的行駛速度,提出改進措施①增大接收到的太陽輻射的功率;②減輕太陽能汽車的重力.

點評 本題考查了重力、推力、功率的計算,關鍵是公式及其變形的靈活運用,本題還告訴我們一定要廣泛應用太陽能,太陽能不但節(jié)省能源,還可以環(huán)保.

練習冊系列答案
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20.某居民樓為用水方便,在樓頂搭建起如圖甲,底面積為3m2的柱型儲水器,其底部和頂部分別有出水口和進水口.圖乙是它的結構示意圖,變阻器R1的最大阻值為60Ω,電源電壓為12V,壓敏電阻R2的上表面面積為150cm2,涂油絕緣漆,并嵌入水箱,與箱底平齊.將R1的滑片移至最左端,當水箱水位低至0.4m時,接在a、b兩點間的傳感器(阻值相當于理想電壓表)在a、b間電壓的驅(qū)動下,打開進水閥K,為水箱加水,直到水位到達2m,傳感器又自動關閉進水閥K.求:

(1)剛開始加水時,儲水箱底部受到液體的壓力多大;
(2)開始加水和 停止加水時,a、b兩點間的電壓分別是多少;
(3)某居民家里的熱水器安裝在低于水箱出水口2.2m的位置,且由水箱供水.熱水器正常工作時,要求進水水壓不得小于30kPa.R1應該調(diào)到多大才能讓該熱水器一直正常工作.

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10.如圖所示是殲-15艦載機在遼寧號航母上成功起飛的圖片.飛機起飛后,航母受到的浮力將變小(填“變大”、“變小”、“不變”),將上�。ㄉ细�/下沉)些.艦載機起飛時,最好逆(填“順”或“逆”)風起飛.

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17.小麗在做探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗時,將焦距為 10cm 的薄凸透鏡固定在光具座上50cm 刻度線處,將點燃的蠟燭放置在光具座上 20cm 刻度線處,移動光屏至 65cm 刻度線處,燭焰在光屏上成清晰的像,如圖所示.

請結合此實驗判斷下列說法正確的是( �。�
A.如圖所示的實驗現(xiàn)象能夠說明幻燈機的成像特點
B.保持凸透鏡不動,若要在光屏上得到更大的清晰的像,應將蠟燭右移,光屏左移
C.保持凸透鏡不動,若將點燃的蠟燭放在光具座35cm刻度線處,移動光屏,在光屏上可呈現(xiàn)燭焰清晰的倒立縮小的像
D.保持凸透鏡不動,若將點燃的蠟燭放在光具座80cm刻度線處,將光屏放在光具座上透鏡的左側(cè),移動光屏,在光屏上可呈現(xiàn)燭焰清晰的倒立縮小的像

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14.小明在實驗中,通過測量得到如下表所示的實驗數(shù)據(jù),請根據(jù)表中數(shù)據(jù)歸納出流過導體的電流I與其兩端電壓U的關系式:I=(0.1A/V)×U.
U/V123456
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11.為了讓同學們養(yǎng)成關注生活的良好習慣,物理老師倡導同學們對身邊一些常見的物理量 進行估測,以下是他們交流的一些估測數(shù)據(jù),你認為估測數(shù)據(jù)中符合實際的是(  )
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12.如圖是實驗室用的手搖發(fā)電機,把這臺手搖發(fā)電機跟燈泡連接起來,使線圈在磁場中轉(zhuǎn)動,可以看到燈泡發(fā)光,用不同的速度搖動發(fā)電機的轉(zhuǎn)輪,發(fā)現(xiàn)燈泡的亮度隨之變化.請你根據(jù)以上實驗現(xiàn)象,提出一個可以探究的科學問題:燈泡的亮度與發(fā)電機轉(zhuǎn)輪的速度是否有關.

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