题目内容
【题目】随着人们生活水平的不断提高,各种小汽车已经走进我们的家庭.小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象与物理知识有关,请你用学过的物理知识解答下面的问题:
(1)太阳能汽车利用太阳能来驱动,真正实现了零排放,有效地减少了对环境的污染.某太阳能汽车如图乙,质量为450kg,顶部安装了太阳能电池板.若汽车上的太阳能电池板的有效面积为6m2,它正对太阳时太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.2×103J/(m2·s),电池的输出功率为2.1kW,则将太阳能转化为电能的效率为_____,如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为80%,当汽车在水平面上匀速行驶时,受到的牵引力为80N,则汽车的行驶速度为_____m/s.
(2)太阳能汽车采用四轮鼓式制动,有效地减少了制动距离.太阳能汽车在制动过程中动能在不断的_____(增大/减少/不变).通过测量获得汽车以不同速度行驶时对应的制动距离(即从操纵制动刹车到车停下来的距离),数据如下表所示:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
速度/(ms-1) | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
制动距离/m | 0.5 | 1.13 | 2.00 | 3.13 | 4.50 |
请在图中描点作出s- v2图象
(______________)
写出s和v的定量关系式s=_____,当轿车速度为10m/s时对应的制动距离是_____m.
【答案】29.2% 21 减小 0.125v2 12.5
【解析】
(1)[1]由题意得6平方米电池板正对太阳时太阳光照射的辐射功率为:
P太阳
则将太阳能转化为电能的效率为:
[2]由题意的汽车机械功率为:
P机械=P输出
则由
,
可得汽车行驶速度为:
(2)[3]太阳能汽车在制动过程中质量不变,速度减小,故动能减小;
[4]将表格中数据对应标记到坐标图中,并用平滑直线连接,作图如下:
[5][6]根据图像可得制动距离与速度平方成正比,故解出其解析式为:
则当轿车速度为10m/s时,制动距离为: