题目

题型：潍城区二模难度：来源：

随着新能源、低碳等理念的普及，小华做了完全以太阳能电池为能源的汽车的创意设计．以下是他查到的一些数据：阳光穿过太空和地球周围的大气层到达地面的过程中的能量损耗约为51%；太阳光垂直照射时，太阳能电池的能量转化效率最高约为15%．假设一辆太阳能电池车的总质量约为750kg，期望达到的最高时速为72km/h，车辆行驶过程中的平均阻力约为车重的0.02倍，车身最多能铺设的太阳能电池板的面积约为8m²，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．
（1）汽车前进的机械功率；
（2）车上的太阳能电池板能提供的最大功率（保留整数）

答案

（1）∵m=750kg，g=10N/kg，
∴汽车的重力为：G=mg=750kg×10N/kg=7500N，
而该车做匀速运动，则推力等于该车受到的阻力，
∵车辆行驶过程中的平均阻力约为车重的0.02倍，
∴推力的大小为：F=f=0.02G=0.02×7500N=150N，
而v=72km/h=20m/s，
∴汽车前进的机械功率：P_机=Fv=150N×20m/s=3000W．
（2）∵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，而P_机=3000W，
∴太阳能电池板能提供的最大功率为：P_电=

P机

η

=

3000W

90%

≈3333W．
答：（1）汽车前进的机械功率为3000W．
（2）车上的太阳能电池板能提供的最大功率为3333W．