题目内容

【题目】某品牌太阳能汽车如图甲,通过安装在车顶和前端的电池板收集太阳能;玻璃采用防太阳辐射的层压玻璃制作而成,车身轻便灵活.

(1)若该车身的材料要求强度高且轻便,则表中最理想的材料是

材料

锰钢

铝合金

钛合金

碳纤维

性能(强度)

较弱

较强

密度/kgm﹣1

7.9×103

3.0×103

4.5×103

1.6×103

(2)若该车质量是400千克,车上载有人和物品质量共为100千克,车轮与地面的总接触面积为2.0×10﹣22,该汽车对水平地面的压强为多少?

(3)若该汽车以最大输出功率P为800瓦在水平路面上作匀速直线运动,一段时间后再将功率减小到P1,并保持此功率做匀速直线运动.上述运动过程的速度﹣时间图象如图乙,设运动过程中汽车所受阻力不变,则汽车受到的阻力是 牛,P1为多少?

【答案】(1)碳纤维;(2)汽车对水平地面的压强为2.5×105Pa;(3)80N;P1为640W

【解析】

试题分析:(1)若该车身的材料要求强度高且轻便,则根据表中信息可知,碳纤维性能最强,密度最小,因此最理想的材料是碳纤维;

(2)汽车对水平地面的压强:

(3)根据图乙可知,当汽车以最大功率匀速行驶时速度为10m/s;当汽车以P1的功率匀速行驶时,速度为8m/s;由二力平衡条件和P=Fv可知,汽车受到的阻力:P1=Fv′=80N×8m/s=640W

答:(1)若该车身的材料要求强度高且轻便,则表中最理想的材料是碳纤维;(2)该汽车对水平地面的压强为2.5×105Pa;(3)则汽车受到的阻力是80牛,P1640W。

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