题目
题型:北京难度:来源:
(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10m/s2);
(3)设想改用太阳能电池给该车供电,其他条件不变,求所需太阳能电池板的最小面积.结合计算结果,简述你对该设想的思考.
已知太阳辐射的总功率P0=4×1026W,太阳到地球的距离r=1.5×1011m,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%.
答案
故驱动电机的输入功率P电=1.5×104W.
(2)在匀速行驶时:P机=0.9P电=Fv=fv,故有:f=
0.9P电 |
v |
带入数据得汽车所受阻力与车重之比为:
f |
mg |
故汽车所受阻力与车重的比值为0.045.
(3)当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:S0=4πr2.
若没有能量的损耗,太阳能电池板接受到的太阳能功率为P′,则
P′ |
P0 |
S |
S0 |
设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为P,P=(1-30%)P/②
所以由①②可得:
P |
P0(1-30%) |
S |
S0 |
由于P电=15%P,所以电池板的最小面积S=
PS0 |
0.7P0 |
4πr2P电 |
0.15×0.7×P0 |
故所需最小面积为101m2.
分析可行性并提出合理的改进建议:现在还不能达到设计要求,要进一步提高太阳能电池转化率,减小车的质量,提高电动机效率.
核心考点
试题【环保汽车将为2008年奥运会场馆服务.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】;主要考察你对机车启动等知识点的理解。[详细]
举一反三
①用天平测出电动小车的质量为0.4kg;
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装;
③接通打点计时器(其打点周期为0.02s);
④使电动小车以额定功率加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小车静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中小车所受的阻力恒定).
在上述过程中,打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示.请你分析纸带数据,回答下列问题:
(Ⅰ)该电动小车运动的最大速度为______m/s;
(Ⅱ)该电动小车的额定功率为______W.