Question

【题目】随着人们生活水平的不断提高，各种小汽车已经走进我们的家庭．小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象与物理知识有关，请你用学过的物理知识解答下面的问题：

（1）太阳能汽车利用太阳能来驱动，真正实现了零排放，有效地减少了对环境的污染．某太阳能汽车如图乙，质量为450kg，顶部安装了太阳能电池板．若汽车上的太阳能电池板的有效面积为6m2，它正对太阳时太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.2×103J/（m2·s），电池的输出功率为2.1kW，则将太阳能转化为电能的效率为_____，如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为80%，当汽车在水平面上匀速行驶时，受到的牵引力为80N，则汽车的行驶速度为_____m/s．

（2）太阳能汽车采用四轮鼓式制动，有效地减少了制动距离．太阳能汽车在制动过程中动能在不断的_____（增大/减少/不变）．通过测量获得汽车以不同速度行驶时对应的制动距离（即从操纵制动刹车到车停下来的距离），数据如下表所示：

实验次数	1	2	3	4	5
速度/（ms-1）	2	3	4	5	6
制动距离/m	0.5	1.13	2.00	3.13	4.50

请在图中描点作出s- v2图象

（______________）

写出s和v的定量关系式s=_____，当轿车速度为10m/s时对应的制动距离是_____m．

Answer 1

【答案】29.2% 21 减小 0.125v2 12.5

【解析】

(1)[1]由题意得6平方米电池板正对太阳时太阳光照射的辐射功率为：

P太阳

则将太阳能转化为电能的效率为：

[2]由题意的汽车机械功率为：

P机械=P输出

则由

，

可得汽车行驶速度为：

(2)[3]太阳能汽车在制动过程中质量不变，速度减小，故动能减小；

[4]将表格中数据对应标记到坐标图中，并用平滑直线连接，作图如下：

[5][6]根据图像可得制动距离与速度平方成正比，故解出其解析式为：

则当轿车速度为10m/s时，制动距离为：