Question

20．“阳光动力2号”为目前世界上最大的太阳能飞机．该飞机的表面使用一种碳纤维材料，其承载能力比一般材料更好，但质量仅与一辆小型汽车相差无几．飞机依靠两翼上安装的太阳能电池板为直流电动机提供动力，同时对能量密度为0.25kw•h/kg的锂电池充电以保证夜间或阴雨天不间断飞行．
（1）机身采用的碳纤维材料具有硬度大、密度小的物理属性．
（2）该飞机的升空原理与热气球的升空原理不相同（选填“相同”或“不相同”）．
（3）太阳能电池板颜色设计成深色是为了更好地吸收（选填“吸收”、“折射”或“反射”）太阳光．
（4）若装配的锂电池质量为600kg，其充满电时能储存的电能为5.4×10⁸J．

Answer 1

分析 （1）飞机采用密度小的材料可以在体积不变的情况下，减小其质量；
（2）飞机起飞利用了流体压强与流速的关系，热气球是利用浮力升空的；
（3）物体的颜色越深，越能有效地吸收太阳光；
（4）根据电池的能量密度和质量可计算其储存的电能．

解答 解：（1）机身采用的碳纤维材料除硬度大外、还具有密度小的物理属性，这样可以在体积不变的情况下，减小其质量，便于起飞；
（2）飞机起飞利用了流体压强与流速的关系，热气球是利用浮力升空的，二者的原理不相同；
（3）黑色可以吸收所有色光，因此太阳能电池板颜色设计成深色是为了更好地吸收太阳光；
（4）电池充满电时能储存的电能：W=0.25kW•h/kg×600kg=150kW•h=150×3.6×10⁶J=5.4×10⁸J．
故答案为：（1）密度；（2）不相同；（3）吸收；（4）5.4×10⁸．

点评 以新型太阳能飞机为背景中，考查了一些物理知识在其中的应用，包括密度、流体压强与流速的关系、太阳能的利用、能量的计算等，体现了物理知识与高科技的联系，值得我们关注．