Question

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。若该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）这辆汽车在某水平路面上匀速行驶时，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将电能最终转化为机械能的效率为80%，则汽车在该水平面上匀速行驶的速度为多少米每秒？

　

Answer 1

解：（1）已知太阳能电池板的转换效率为40%，

则转换给汽车的电功率为：P=P₀Sη=1.2×10³W/m²×5m²×40%=2.4×10³W

（2）车的重力为G=mg=400kg×10N/kg=4000N

∵这辆汽车在某水平面上匀速行驶，则牵引力等于阻力，

∴牵引力F=f=0.02G=0.02×4000N=80N

（3）机械功率，

∴该汽车的速度