Question

【题目】太阳能清洁无污染，是人类能源的宝库，某太阳能汽车总质量为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）太阳能电池板能将太阳能转化为电能，若太阳能电池板的转换效率为40%，则转换给汽车电动机的电功率是多少瓦？
（2）这辆汽车在某水平面上匀速行驶时，受到的阻力为车重的0.02倍，则汽车受到的牵引力为多少牛顿？
（3）如果这辆汽车的电动机经电能最终转化为机械能的效率为80%，则汽车在该平面上匀速形的速度为多少米每秒？

Answer 1

【答案】
（1）解：太阳能电池板能将太阳能转化为电能，若太阳能电池板的转化效率为40%则转换的电功率为：P=ηPOS=40%×1.2×103W/m2×5m2=2.4×103W；
（2）解：车的重力G=mg=400kg×10N/kg=4000N， 由于这辆汽车在某水平面上匀速行驶，则牵引力等于阻力； 故 F=f=0.02G=0.02×4000N=80N；
（3）解：因为牵引力为F=80N,由P=W/t=FS/t=FV，可得：v=P/F=2.4×103W×80%/80N=24m/s.
【解析】（1）太阳能电池板的转换效率是指转化成的电能与接收太阳能之比，根据题意计算出接收的太阳能功率，然后根据转换效率求出转换给汽车的电功率；（2）匀速行驶时，牵引力F=f，根据阻力与重力的关系可求出；（3）根据电能转换为机械能的效率求出转换成机械能的功率，由P=Fv便可求出行驶的速度.