题目内容
【题目】太阳能清洁无污染,是人类能源的宝库,某太阳能汽车总质量为400kg,顶部安装了太阳能电池板,如图所示,太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.2×103W/m2,汽车上的太阳能电池板的有效面积为5m2。
(1)太阳能电池板能将太阳能转化为电能,若太阳能电池板的转换效率为40%,则转换给汽车电动机的电功率是多少瓦?
(2)这辆汽车在某水平面上匀速行驶时,受到的阻力为车重的0.02倍,则汽车受到的牵引力为多少牛顿?
(3)如果这辆汽车的电动机经电能最终转化为机械能的效率为80%,则汽车在该平面上匀速形的速度为多少米每秒?
【答案】(1)2.4×103W;(2)80N;(3)24m/s
【解析】
试题分析:(1)太阳能电池板能将太阳能转化为电能,若太阳能电池板的转化效率为40%则转换的电功率为:P=ηPOS=40%×1.2×103W/m2×5m2=2.4×103W;(2)车的重力G=mg=400kg×10N/kg=4000N, 由于这辆汽车在某水平面上匀速行驶,则牵引力等于阻力; 故 F=f=0.02G=0.02×4000N=80N;(3)因为牵引力为F=80N,由P=W/t=FS/t=FV,可得:v=P/F=2.4×103W×80%/80N=24m/s。
【题目】某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时,用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块,收集了下表中的实验数据.
实验次数 | 斜面的倾斜程度 | 物块重力G/N | 斜面高度h/m | 拉力F/N | 斜面长度S/m | 机械效率η |
1 | 较缓 | 5 | 0.2 | 2.4 | 1 | 41.7% |
2 | 较陡 | 5 | 0.5 | 3.2 | 1 | 78.1% |
3 | 最陡 | 5 | 0.7 | 4.3 | 1 | 81.4% |
(1)分析表中的数据可得出:斜面越缓越 力(选填“省”或“费”).
(2)该小组又进行了第4次实验,他们在斜面上铺上棉布,使斜面变粗糙,保持斜面高和长分别是0.5m和1m,用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动,读出此时弹簧测力计的示数为4.0N,他们测得这种情况下斜面的机械效率为 .
(3)把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出:斜面的机械效率与 和 有关.
(4)当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时,物块所受的拉力 物块所受的摩擦力(选填“大于”、“小于”或“等于”).