在洛杉矶的车展上.FISKER公司展示了一款太阳能辅助混合动力跑车.该车满载时全车最大质量是1800kg.车顶太阳能电池板3m2.太阳能电池板向电池充电平均每平方米提供300W的电功率.该车以72km/h的速度匀速行驶时所受的平均阻力是车重的0.2倍.蓄电池组向电机提供工作电压为450V．[c水=4.2×103J/]．求(1)汽车满载时.在平直的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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6．在洛杉矶的车展上，FISKER公司展示了一款太阳能辅助混合动力跑车，该车满载时全车最大质量是1800kg，车顶太阳能电池板3m²，太阳能电池板向电池充电平均每平方米提供300W的电功率，该车以72km/h的速度匀速行驶时所受的平均阻力是车重的0.2倍，蓄电池组向电机提供工作电压为450V．[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]．求
（1）汽车满载时，在平直的路面上以72km/h的速度匀速行驶牵引力是多少；
（2）假设电池组输出的电功率等于该车牵动汽车的机械功率，该车满载时在平直路面上以72km/h的速度匀速行驶时，蓄电池工作电流为多少；
（3）若每天平均日照时数约4.2h，该汽车一天由阳光转化的电能可以把多少千克的水从20℃加热至80℃．

分析（1）已知满载时车的最大质量，根据G=mg求出重力，再根据该车以72km/h的速度匀速行驶时所受的平均阻力是车重的0.2倍求出阻力，最后根据二力平衡的条件求出牵引力的大小；
（2）先根据P=Fv求出功率，然后根据P=UI即可求出电流；
（3）已知每平米太阳能电池板提供的功率和太阳能电池板的面积，求出提供的总功率，再根据W=Pt即可求出多少太阳能转化为了电能；利用吸热公式计算水的质量．

解答解：
（1）汽车满载时，重力为：
G=mg=1800kg×10N/kg=18000N，
此时阻力f=0.2G=0.2×18000N=3600N；
由于汽车匀速行驶，因此牵引力F=f=3600N；
（2）汽车的速度：v=72km/h=20m/s
汽车满载时的功率为：
P=Fv=3600N×20m/s=72000W，
由P=UI得，
蓄电池工作时电流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{72000W}{450V}$=160A
（3）4.2h太阳能转化的电能被水吸收：
Q_吸=W=P_电池t=3m²×300W×4.2×3600s=1.3608×10⁷J，
由Q_吸=cm（t-t₀）得，
水的质量：
m=$\frac{{Q}_{吸}}{c（t-{t}_{0}）}$=$\frac{1.3608×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×（80℃-20℃）}$=54kg．
答：（1）汽车满载时，在平直的路面上以72km/h的速度匀速行驶时牵引力是3600N；
（2）蓄电池工作电流为160A；
（3）一天由阳光转化的电能可以把54千克的水从20℃加热至80℃．

点评本题是一道电学和力学的综合应用题，解决的是有关身边实际问题，有意义，能从题中获取有用信息并加以利用是本题的关键．

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1	0.5	0.1	不发光
2	2.0	0.25	发光较暗
3	3.8		正常发光
4	6.0	0	不发光

（1）分析表中实验数据可知：第1次实验中，小灯泡不发光的原因是变阻器连入电路的阻值太大，接下来应进行的操作是调节滑动变阻器．
（2）由于小宇粗心大意，没有记录灯泡正常发光时电流表的示数，于是他根据第一次实验数据计算出灯泡电阻：R=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{0.5V}{0.1A}$=5Ω，再计算出灯泡的额定功率：P=$\frac{{{U}_{3}}^{2}}{R}$=$\frac{（3.8V）^{2}}{5Ω}$=2.888W．请你对小宇计算额定功率的方法作出评价：小灯泡的额定功率小于（选填“大于”“等于”或“小于”）2.888W，理由是灯丝的电阻随温度升高而变．

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