题目内容
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,其产业的发展日益蓬勃.某太阳能汽车,质量为350kg,顶部安装了太阳能电池板.
(1)当车上载有1500N的人和物品时,车轮与地面的总接触面积为2.0×10-2m2,则汽车对地面的压强为 Pa.(g=10N/kg)
(2)太阳能电池板将太阳能转化为 能.一般情况下,汽车在运动时,被转换的太阳能被直接送到发动机控制系统.当汽车不运动时,太阳能将通过太阳能电池板储存在蓄电池内;当太阳能电池板不能提供足够的能量来驱动发动机时,蓄电池 (选填“储存”或“释放”)能量.
(3)若汽车上的太阳能电池板的有效面积为6m2,它正对太阳时电池能够产生100V的电压,并对车上电动机提供8.4A的电流,太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.0×103W/m2,则电池的输出功率为 W,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75%,当汽车在水平面上匀速行驶时,受到的牵引力为90N,则汽车的行驶速度为 m/s.
(4)太阳能汽车采用四轮鼓式制动,有效地减少了制动距离.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/ (m?s-1) | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
制动距离/m | 0.53 | 1.20 | 2.13 | 3.33 | 4.80 |
请在图中描点作出s- v2图象.根据图象反映的规律可知,当轿车速度为4.5m/s时对应的制动距离是 m.
(1) (2)电 释放 (3)840 14% 7
(4) 2.60~2.80
解析试题分析:(1)汽车的自重:G=mg=350N×10N/kg=3500N,
汽车对地面的压强:;
(2)太阳能电池板可以将太阳能转化为电能,当太阳能电池板不能提供足够的能量来驱动发动机时,蓄电池释放能量来为汽车提供动力;
(3)电池的输出功率:P电池=UI=100V×8.4A=840W;
太阳光照射的辐射功率为;P太阳=1.0×103W/m2×6m2=6×103W;
太阳能转化为电能的效率:;
∵电能最终转化为机械能的效率为75%,
∴P机械=P电池×η′=840W×75%=630W;
由公式P=Fv得,
;
(4)根据表中的数据,在坐标图中先画点,再描线,注意横坐标准速度的平方,纵坐标为距离.如图所示:
根据图象反映的规律可知,当轿车速度为4.5m/s时对应的制动距离约是2.60~2.80m.
考点:压强的大小及其计算;速度公式及其应用;电功率的计算;太阳能的转化.
点评:本题以太阳能汽车为背景中,考查了多个物理知识点,包括压强的计算、能量的转化、效率的公式、功率的公式等,同时还考查了我们对图象的处理能力,综合性很强,有一定的难度,值得我们关注.
(6分)上海世博会的主题是“城市,让生活更美好”.为了倡导低碳生活,太阳能热水器被广泛应用于现代生活.
下表提供的是一装满水的太阳能热水器在太阳照射下的相关信息:
太阳照射时间/h | 太阳能转换为水的内能的效率 | 热水器最大水容量/L |
10 | 50% | 100 |
水升高的温度/℃ | 水的比热容/[J·(kg·℃)-1] | 水的密度/(kg·m-1) |
60 | 4.2×103 | 1.0×103 |
(1)热水器中水的质量为多少千克?
(2)热水器中的水需吸收的热量为多少焦?
(3)热水器平均1h所接收的太阳能约为多少焦?
在新农村建设中很多楼房顶部装有如图所示的太阳能、电能两用热水器,该热水器利用太阳辐射的能量加热时,能把太阳辐射能的70%转化为水的内能;用电热丝加热时,能把电能的90%转化为水的内能,该热水器也可利用太阳辐射的能量和电热丝同时加热.它的铭牌如表格所示.小明家热水器的支架与楼顶水平台面总接触面积为0.1m2.他家所在的地区(晴天)每天接受太阳辐射的时间为8h,太阳光照射地面时的辐射功率为900J/(s.m2),即每平方米的面积上每秒得到的太阳辐射能平均为900J.已知g=10N/kg,c水=4.2×103J/(kg.℃).ρ水=1.0×103kg/m3.当热水器内蓄满水时,求:
x x牌热水器 | | |
型号HM﹣20 | 集热管数28支 | 额定频率50HZ |
水箱容积150L | 集热管管长180cm | 额定电压220V |
防水等级A | 系统承压3.0MPa | 额定功率4000W |
自身质量50kg | 采光面积2.0m3 | |
(2)热水器每天接受的太阳辐射能使水升高的温度;
(3)热水器将水从20℃加热到52.4℃所需的最短时间.
下列关于光的说法正确的是
A.光不能在水中传播 | B.近视眼可用凸透镜矫正 |
C.光在真空中传播的速度是3×108m/s | D.路灯下的人影是光的反射造成的 |
下列成语中的光现象,正确对应物理知识的是( )
A.凿壁偷光——光的反射 | B.一叶障目——光的折射 |
C.猴子捞月——光的折射 | D.杯弓蛇影——光的反射 |