Question

10．有一輛質量為170kg、輸出功率為1440W的太陽能試驗汽車，安裝有約6m²的太陽能電池板和蓄能電池，該電池板在有效光照條件下單位面積輸出的電功率為30W/m²．若駕駛員的質量為70kg，汽車最大行駛速度為90km/h．假設汽車行駛時受到的空氣阻力與其速度成正比，則汽車（　�。�

• A． 以最大速度行駛時牽引力大小為57.6N
• B． 起動時的加速度大小為0.24 m/s²
• C． 保持最大速度行駛1 h至少需要有效光照10 h
• D． 直接用太陽能電池板提供的功率可獲得約為8.8 m/s的最大行駛速度

Answer 1

分析 根據(jù)P=Fv計算最大速度時的牽引力大��；由牛頓第二定律和公式P=Fv結合求解加速度．由能量守恒定律分析CD兩項．

解答 解：A、根據(jù)P_額=Fv_max，得：F=$\frac{{P}_{額}}{{v}_{max}}$=$\frac{1440}{25}$N=57.6N，故A正確；
B、以額定功率啟動時：$\frac{P}{v}$-f=ma，而剛啟動時v=0，則f=0，故剛啟動時加速度很大，故B錯誤；
C、由公式W=Pt，由能量守恒得：1440W×1h=30×6W×t，得：t=8h，即保持最大速度行駛1h至少需要有效光照8h，故C錯誤；
D、由題意：汽車行駛時受到的空氣阻力與其速度成正比，設f=kv，則結合前面分析：57.6=k×25
得：k=2.304，當直接用太陽能電池板提供的功率行駛有最大速度時：牽引力=阻力，即：$\frac{180}{v}$=kv
得：v≈8.8m/s，故D正確；
故選：AD．

點評 本題考查推力、功率、面積等的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，本題還告訴我們一定要廣泛應用太陽能，太陽能不但節(jié)省能源，還可以環(huán)保．