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)解: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)解: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)解: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.
【解析】(1)太阳能电池板的转换效率是指转化成的电能与接收太阳能之比,根据题意计算出接收的太阳能功率,然后根据转换效率求出转换给汽车的电功率;(2)匀速行驶时,牵引力F=f,根据阻力与重力的关系可求出;(3)根据电能转换为机械能的效率求出转换成机械能的功率,由P=Fv便可求出行驶的速度.
【题目】母亲为了给小林增加营养,买了一台全自动米糊机,如图(甲)所示.米糊机的主要结构:中间部分是一个带可动刀头的电动机,用来将原料粉碎打浆;外部是一个金属圆环形状的电热管,用来对液体加热.如图(乙)所示是米糊机正常工作时,做一次米糊的过程中,电热管和电动机交替工作的“P﹣t”图象.表格内是主要技术参数.
额定容积 | 1.5L | 加热功率 | 1000W |
额定电压 | 220V | 电机功率 | 130W |
额定频率 | 50Hz | 机器净重 | 1.9kg |
整机尺寸 | 232×174×298cm |
请问:
(1)米糊机正常工作时的电热管中的电流是多大?(计算结果保留两位小数)
(2)米糊机正常工作时做一次米棚,消耗的电能是多少?
(3)米糊机在正常工作状态下做一次米糊,若各类原料和清水总质量为1.5kg,初温为20℃,米糊沸腾时温度是100℃,电热管的加热效率是多少?(已知原料和清水的混合物的比热容及米糊的比热容均为4.0×103J/(kg℃),计算结果保留百分数整数).