Question

〔20分）图甲是“玉免号”月球车在月球上工作时的情景。由于月球上昼夜温差极大，为保护仪器，月夜时月球车的左右两个面积均为S的太阳能电池板收起后覆盖在车上（这时电池板在下表面），两电池板可绕轴AB和CD以等大的角速度转动，等月昼来临再自动唤醒后打开，如图乙、丙所示。设月球车质量为m，运动时月面对其阻力为车重的K倍，月球表面重力加速度为g，电池板打开后会始终保持与太阳光垂直，且使月球车电动机具有最 大输出功率P，求：

（1）假设唤醒时阳光从月球车右上方并与月面成300角射来，两块太阳能电池板匀速打开与阳光垂直，求左右两电池板打开的时间之比。

（2）若月球车从静止开始以最大功率P在水平月面上做直线运动，通过距离L时达到最大速度，求这个过程经历的时间。

（3）太阳到月球的平均距离为R，太阳光在空间传播过程能量损失不计，太阳光垂直于电池板，太阳能转化成月球车机械能的总效率为，已知半径为r的球其表面积为，求太阳发光功率P0

 

Answer 1

（1）1:2；（2）（3）

【解析】

试题分析：（1）由题意，两太阳能电池板与阳光垂直，被唤醒时左右两块各转动1200与2400

根据，则

（2）以恒定功率行驶达到最大速度运动时间为t，最大速度为v,由动能定理，

P=kmgv，联立解得：

（3）月球上单位时间单位面积上获得的太阳能：

太阳能电池板上单位时间单位面积上获得的太阳能：

由E1=E2可知：

考点：动能定理及能量守恒定律。