题目内容
9．
某太阳能电动车总质量为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%，则转换给汽车电动机的电功率是多少瓦？
（2）这辆太阳能电动车在某水平面上以24m/s的速度匀速行驶，该车受到的阻力为车重的0.02倍，则这辆车的电能最终转化为机械能的效率是多少？
（3）太阳能电动车与普通汽车相比有哪些优点？（请具体说出两条即可）．
分析 （1）知道太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率和有效面积求出太阳能电池板的辐射总功率，
然后根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{{P}_{有}t}{{P}_{总}t}$×100%=$\frac{{P}_{有}}{{P}_{总}}$×100%的变形公式P电=ηP太求出汽车电动机的电功率；
（2）根据G=mg求出太阳能电动车的总重力，然后利用f=0.02G求出该车受到的阻力，进而根据二力平衡条件求出牵引力，
再根据P机=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出牵引力做功的功率，最后根据η=$\frac{{W}_{机}}{{W}_{电}}$×100%=$\frac{{P}_{机}t}{{P}_{电}t}$×100%=$\frac{{P}_{机}}{{P}_{电}}$×100%求出电能最终转化为机械能的效率；
（3）从节能环保的角度：热污染、噪声污染、废气污染等方面分析回答即可．
解答 解：（1）太阳光照射太阳能电池板的辐射总功率：
P太=1.2×103W/m2×5m2=6×103W，
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{{P}_{有}t}{{P}_{总}t}$×100%=$\frac{{P}_{有}}{{P}_{总}}$×100%得，汽车电动机的电功率：
P电=ηP太=40%×6×103W=2.4×103W．
（2）太阳能电动车的总重力：
G=mg=400kg×10N/kg=4000N，
太阳能电动车受到的阻力：
f=0.02G=0.02×4000N=80N，
因为太阳能电动车在某水平面上匀速行驶，根据二力平衡条件，
所以太阳能电动车受到的牵引力：F=f=80N，
则牵引力做功的功率：
P机=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=80N×24m/s=1.92×103W，
则这辆车的电能最终转化为机械能的效率：
η=$\frac{{W}_{机}}{{W}_{电}}$×100%
=$\frac{{P}_{机}t}{{P}_{电}t}$×100%
=$\frac{{P}_{机}}{{P}_{电}}$×100%
=$\frac{1.92×1{0}^{3}W}{2.4×1{0}^{3}W}$×100%
=80%．
（3）①从节能角度看电动车效率高，太阳能可再生，节约能源；
②从环保角度看电动车噪声小，无尾气污染，清洁环保．（其他合理答案亦可）
答：（1）转换给汽车电动机的电功率是2.4×103瓦；
（2）这辆车的电能最终转化为机械能的效率是80%；
（3）太阳能电动车与普通汽车相比优点有：
①从节能角度看电动车效率高，太阳能可再生，节约能源；
②从环保角度看电动车噪声小，无尾气污染，清洁环保．
点评 本题以新型太阳能汽车为背景，考查了吸收太阳能的计算、效率的计算、功率的计算，题目新颖，体现了物理与高科技的相结合的思想，激发了学生积极开发新能源的热情．
如图所示物体A重30N，用F等于50N的力垂直压在墙上，物体恰好沿直线匀速下滑，此时物体受到墙壁的摩擦力大小为30N，方向为竖直向上；若在所加压力不变的情况下，物体沿竖直方向向上匀速直线运动，那么应沿竖直方向对物体施加一个60N的力．
如图所示，薄壁圆柱形容器内盛有质量为3千克的水，置于水平面上．
如图所示电流表的读数为0.48 A．| A． | 手机充电时接打电话 | B． | 电水壶的金属外壳接地 | ||
| C． | 使用试电笔时手接触金属笔尖 | D． | 控制灯泡的开关安装在零线上 |
如图是一个电热毯的简易电路图，R1是电热毯的电热丝，R2是定值电阻．该电热毯有高、低温两个档，高温档功率为110W，R2的阻值为660Ω．