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    12．Quaranta是当前问世的外表最圆润同时也最富动感的太阳能汽车之一（如图甲所示）．其前风窗玻璃和顶盖玻璃皆采用防太阳辐射的层压玻璃制作而成，车身轻便灵活．电池完全由太阳能供能--通过安装在车顶和前端的电池板收集太阳能．某辆太阳能汽车接收太阳光能的面板面积S=8m2，正对太阳时产生U=120V的电压，并对整车提供最大为10A的电流，机车最大可获得800W的机械功率．太阳光照射到地面上1m2面积上的辐射功率P0=1.0×103W．

    （1）Quaranta在设计时充分利用了流体力学的知识．如图乙所示，当汽车行驶时，流过它上方的空气速度比下方空气速度大，此时，上方空气压强比下方空气压强小（选填“大”或“小”）．
    （2）若设计Quaranta车身的材料应具有强度高且轻便的特点，则如表所列的材料中，最为理想的是碳纤维．        
    锰钢铝合金钛合金碳纤维
    性能（强度）强较弱较强强
    密度/kg•m-37.9×1033.0×1034.5×1031.6×103
    （3）求太阳能电池将太阳能转化为电能的效率．
    （4）若该汽车在水平路面上以最大机械功率P运动，一段时间后再将功率减小到P1，并保持此功率运动，其运动的速度时间图线如图丙所示，设运动过程中小车所受阻力恒定不变．求该车运动时功率P1的大小．

    分析 （1）流体压强与流速的关系：流速越大，压强越小；流速越小，压强越大；
    （2）根据表格给出的信息，分析材料的特点选择；要求材料强度大而密度要小，根据表中数据选择所需材料．
    （3）求出获得的太阳能与获得的电能，然后求出效率．
    （4）由图象求出车的速度，由公式P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求功率．

    解答 解：
    （1）飞机机翼上方的空气流速大、压强小，机翼下方流速小、压强大，气体就会产生一个向上的压力差，这就是飞机升力的产生原因；
    （2）若设计Quaranta车身的材料应具有强度高且轻便的特点，则根据表所列的材料中，最为理想的是碳纤维；
    （3）根据题意可得，太阳能电池的效率：
    η=$\frac{{W}_{有}}{W}$=$\frac{UIt}{{P}_{0}St}$=$\frac{120V×10A}{1000W×8{m}^{2}}$×100%=15%；
    （4）由题意和图乙可知，车以最大机械功率P运动时的速度为10m/s，
    根据P=Fv可得车的牵引力：F=$\frac{P}{v}$=$\frac{800W}{10m/s}$=80N，
    由于车做匀速运动，则所受摩擦力f=F=80N；
    当功率减小到P1，汽车以6m/s的速度做匀速直线运动时，由于摩擦力大小与速度无关，摩擦力仍然为80N，
    故此时车的牵引力F1=f=80N；
    此时车的功率：P1=F1v=80N×6m/s=480W．
    答：（1）小；
    （2）碳纤维；
    （3）太阳能电池将太阳能转化为电能的效率为15%；
    （4）功率P1的大小为480W．

    点评 本题是一道综合题，涉及的知识点很多，但难度不大，认真审题，应用相关知识点即可正确解题．

    练习册系列答案
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    C．汽车急刹车时不能立即停止，是由于速度大惯性大
    D．路面对汽车的支持力和汽车对路面的压力是一对平衡力

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    （1）作出点光源S在平面镜中所成的像S’（保留作图痕迹）；
    （2）作图找出正方体的右边被镜面反射来的光照亮区域的长度并在图中标为L．
    （3）试推证：L=$\frac{4}{3}$a．

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