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1.沙洋县荣升电动汽车厂制造的“荣升”太阳能电动车,一次充电6-8小时,续航里程120-150公里,最高时速可达50km/h.该车使用铅酸电池,每辆配备6个12V/150A蓄电池.车顶装有2m2的太阳能电池板,每平方米太阳能转化为电能功率是100W电动机的最大功率是4kW,太阳能的优点是节能环保.它属于可再生(可再生/不可再生)能源;该车以最大时速航行时所受到的阻力是288 N; 该车行驶100km约需8度电(电费约5元)若这些能量由汽车燃烧热值为4.5×107J/Kg,能量转化率为25%的汽油提供,需汽油2.56kg.若该车行100km所需的电能全部由太阳电池板充电供给该车需在阳光下照射40小时.

分析 (1)太阳能热水器可以直接利用太阳能将水加热,节能环保;
(2)根据公式P=$\frac{W}{t}$=Fv计算牵引力的大小,由二力平衡条件得出阻力的大小;
(3)根据W与Q的关系得出Q的大小,由Q=mq计算出所需汽油的质量;
(4)根据100km所需的电能与每平方米太阳能转化为电能功率是100W,求出照射时间.

解答 解:(1)太阳能的优点是节能环保,可以源源不断地得到,是可再生能源;
(2)电动机的最大功率为P=4kW,v=50km/h,由P=$\frac{W}{t}$=Fv得,牵引力F=$\frac{P}{v}$=$\frac{4×1{0}^{3}W}{50×\frac{1}{3.6}m/s}$=288N;
匀速行驶时,阻力与牵引力平衡,则f=F=288N;
(3)8度=8kW•h=2.88×107J;
由题意知,25%mq=W
则m=$\frac{W}{25%q}$=$\frac{2.88×1{0}^{7}J}{25%×4.5×1{0}^{7}J/kg}$=2.56kg;
(4)每平方米太阳能转化为电能功率是100W,该车行100km所需的电能为8kW•h,则
t=$\frac{8kW•h}{2{m}^{2}×0.1kW/{m}^{2}}$=40h.
故答案为:节能环保;可再生;288;2.56;40.

点评 本题是有关太阳电车的应用问题,考查了能源的有关知识、功率的计算及燃料的放热公式应用,难度较大.

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表Ⅰ甲组表Ⅱ乙组
实验
序号
支点到动力作用点
的距离S/cm
动力的方向
(与杠杆的夹角θ)
动力的
大小/N
实验
序号
支点到动力作用点
的距离S/cm
动力的方向
(与杠杆的夹角θ)
动力的
大小/N
1590°641530°4
21090°351545°2.8
31590°261590°2
(1)分析比较表Ⅰ中第二列和第四列的实验数据可知:作用在杠杆一端的阻力不变时,要使杠杆平衡,在动力方向不变(θ=90°)的情况下,支点到动力作用点的距离S越大,动力越小.
(2)分析比较表Ⅱ中第三列与第四列的实验数据可知:作用在杠杆一端的阻力不变时,要使杠杆平衡,在动力方向不变的情况下,改变动力的方向,θ越大,动力越小.
(3)进一步综合分析表Ⅰ与表Ⅱ中的实验数据及相关条件,可得出的初步结论是:作用在杠杆一端的阻力不变时,影响杠杆平衡的因素是动力的大小、支点到动力作用线的距离.

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