Question

（12分）某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量m＝3×10³kg。当它在水平路面上以v＝36km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I＝50A，电压U＝300V。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%。

Answer 1

⑴（2）0.045（3）101m2

试题分析：⑴
⑵         
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，太阳能电池板接受到的太阳能功率为，则

设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为P，
所以
由于，所以电池板的最小面积

点评：本题难度中等，对于非纯电阻电路欧姆定律不再适用，但消耗电功率依然是UI的乘积，求解第3问时从能量守恒定律考虑问题是关键，注意太阳的发射功率以球面向外释放