Question

【题目】某厂家研制一种以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量为2.5×103 kg，该汽车蓄电池充满电一次，测试时可供汽车以某一速度匀速行驶150 km，蓄电池提供给电动机的工作电流为50 A，工作电压为300 V，汽车受到的阻力为车重的0.04。求：(g取10 N/kg)

(1)汽车在匀速行驶时受到的牵引力。

(2)若汽车动力装置(包含蓄电池、电动机)的效率为75%，则蓄电池充满一次电，使动力装置储蓄的能量为多少焦？

(3)太阳光照射到电池板上的辐射功率为1000 W/m2，电池板将太阳能转换为电能的效率为15%，如果用太阳能电池作为该环保汽车的驱动能源，其他条件不变，求太阳能电池板的最小面积？

Answer 1

【答案】(1) 1×103 N。(2) 2×108 J。(3) 100 m2。

【解析】

（1）∵汽车受到的阻力为车重的0.04倍，∴汽车受到的阻力：f＝0.04G＝0.04mg＝0.04×2.5×103kg×10N/kg＝1×103N，∵匀速度行驶时，汽车受到的牵引力与阻力大小相等，∴受到的牵引力F＝f＝1×103N；（2）该汽车蓄电池充满电一次，可供汽车行驶距离：s＝150km＝1.5×105m，则动力装置对汽车做的功：W有用＝Fs＝1×103N×1.5×105m＝1.5×108J，由η＝×100%得，动力装置储存的电能：W总＝＝2×108J；（3）汽车行驶时电动机的功率为P1，太阳光辐射到电池板的辐射功率为P2，太阳能电池板的最小面积为S，则P1＝UI＝300V×50A＝1.5×104W，∵P2S×15%＝P1，∴S＝＝100m2．