Question

【題目】一種正在研制中的太陽能動力車如圖，它上面的太陽能接收板的有效面積為S=8m2，天氣晴朗、接收板正對著太陽時，每1m2面積上每1s內接收到的太陽能是1.0×103J．正常運行時：這種車將太陽能轉化成機械能的效率可達12%．求：

（1）2h內太陽能動力車接收到的太陽能是多少J？

（2）正常運行時該車的功率可達多少kW？

（3）若該車（含載重）的總質量為160kg，沿水平路面行駛時受到的阻力為總重力的1/10，則它在水平路面上勻速行駛的速度可達多少m/s？（運算中取g=10N/kg）

Answer 1

【答案】（1）5.76×107J；（2）0.96kW；（3）6m/s．

【解析】

(1)由題知,每1m2面積上每1s內接收到的太陽能是1.0×103J，

太陽能接收板的有效面積S=8m2，則2h車接收到的太陽能：E=1.0×103J×8×3600×2=5.76×107J；

(2)由題知，正常運行時，這種車將太陽能轉化成機械能的效率可達12%，

因為η=×100%，所以2h車轉化成的機械能：W機=η×E=12%×5.76×107J=6.912×106J；

車的功率：P===960W=0.96kW；

(3)車的總重力：G=mg=160kg×10N/kg=1600N，沿水平路面行駛時受到的阻力：f=G=×1600N=160N，由于車做勻速直線運動，故牽引力：F=f=160N，由P=Fv得勻速行駛的速度：

v===6m/s.