题目内容
【题目】如图所示是利用太阳能电池工作的一种新型动力车.它上面的太阳能接收板的有效面积为8m2 , 天气晴朗且接收板正对阳光时,每平方米面积上每秒钟能接收到太阳辐射的能量为1000J,太阳能电池提供的电压为120V,可供电动机正常工作的电流为10A.若该车连同两名驾乘人员总重12000N,四个车轮与地面的总接触面积为600cm2 , 求 ![]()
(1)该车对地面的压强为多大?
(2)该车的太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多大?
(3)电动机正常工作时,将电能主要转化为能,若转化效率是80%,且该车沿水平路面匀速行驶时所获得的牵引力是150N,则该车匀速行驶的速度是多少m/s?
【答案】
(1)解:车对地面的压力为F=G=12000N,
车对地面的压强为:p=
=
=2×105Pa
(2)解:电动机正常工作时,太阳能电池将太阳能转化为电能的效率:η=
,
P电=UI=120V×10A=1200W,
P光=8m2×1000W/m2=8000W,
η=
=
×100%=15%
(3)机械 解:电动机正常工作时.将电能转化为机械能,
电动机正常工作时.将电能转化为机械能的效率是80%,即80%W电动机=W机械能 ,
由W=Pt可得:80%P电t=P机t,
所以P机=80%P电=80%×1200W=960W,
由P=
=
=Fv,该车匀速行驶时的速度:
v=
=
=6.4m/s
【解析】(1)放在水平面上的物体,对水平面的压力大小等于物体重力,由p=
解题;(2)已知每平方米面积上能接收到太阳的功率及太阳能电池板的面积,求出太阳能电池板接太阳能的功率,然后求出太阳能电池板的效率.(3)由题知,电动机转化为机械能时75%W电=W机械能和P机=
=
=Fv计算该车匀速行驶时的速度.
【考点精析】认真审题,首先需要了解压强的大小及其计算(压强的计算公式及单位:公式:p =F/s ,p表示压强,F表示压力,S表示受力面积压力的单位是 N,面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡,记作Pa .1Pa=1N/m2.(帕斯卡单位很小,一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa)).