Question

环保汽车已越来越走进我们的生活，某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量m＝3×103 kg。当它在水平路面上以v＝36 km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I＝50 A，电压U＝300 V。在此行驶状态下：

 

1.求驱动电机的输入功率P电；

2.若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机，求汽车所受阻力与车重的比值（g取10 m/s2）；

3.设想改用太阳能电池给该车供电，其他条件不变，求所需的太阳能电池板的最小面积。

已知太阳辐射的总功率P0＝4×1026 W，太阳到地球的距离r＝1.5×1011 m，太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗，该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%。已知球面面积计算公式为 。

 

Answer 1

【答案】

 

1..5×10⁴W

2.

3.

【解析】⑴驱动电机的输入功率 .5×10⁴W（2分）

⑵在匀速行驶时     （2分）  （1分）

汽车所受阻力与车重之比   （1分）

⑶当太阳光垂直电磁板入射式，所需板面积最小，设其为S，距太阳中心为r的球面面积

若没有能量的损耗，电池板接受到的太阳能功率为，则（1分）

设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为P，（1分）

所以 （1分）

 由于，所以电池板的最小面积（1分）