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- 2021-05-10 发布
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专题27 力学、热学和电学的综合计算
一、计算题
1.(2014·安顺)小丽家新买了一台电热水器,下表是该热水器的一些技术参数.
型号
FED﹣H50
额定电压
220V
最大水量
50L
额定功率
2000W
现将水箱中装满水,通电后正常工作40min,水温从25℃上升到45℃,求:
(1)此过程中水所吸收的热量;
(2)热水器中电热丝的电阻;
(3)热水器的效率.
【答案】(1)热水器水箱中水所吸收的热量为4.2×106J;(2)热水器中电热丝的电阻为24.2Ω;
(3)热水器的效率为87.5%.
考点: 电功与电热的综合计算
2.(2014·茂名) 混合动力汽车是一种新型汽车,它有两种动力系统。汽车加速,汽油机提供的动力不足时,蓄电池的电能转化为动能,使汽车加速更快;汽车减速,汽车动能转化为电能,由蓄电池贮存起来,减少能量的浪费。两种动力系统也可以独立工作,只有汽油机工作时,与一般的汽车相同;只使用电力时,由电动机提供动力。右表是国产某混合动力汽车蓄电池的铭牌,其中电池容量是蓄电池贮存的最大电能。该汽车匀速行驶时受到的阻力为720N。求:
(1)在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电要多长时间?
(2)仅由电动机提供动力,汽车匀速持续行驶的最大距离是多少?不考虑电能转化为机械能时能量的损失。
(3)仅由汽油机提供动力,汽车匀速行驶每百公里的油耗是多少升?假设汽车受到的阻力不变,汽油的热值为3.0×107J/ L(即焦耳/升),汽油机的效率为24%。
【答案】(1)在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电需要10h.
(2)仅由电动机提供动力,汽车匀速持续行驶的最大距离是220km.
(3)仅由汽油机提供动力,汽车匀速行驶每百公里的油耗是10升.
考点: 功和功率的计算、热值计算
3.(2014·本溪)如图所示为某品牌蒸汽挂烫机,为了便于移动,它底部装有四个轮子.其工作原理是:底部的储水箱注满水后,水通过进水阀门流到发热体迅速沸腾,并变成灼热的水蒸气,不断喷向衣物,软化衣物纤维.下表是这种蒸汽挂烫机的部分参数.[g=10N/kg,c水=4.2×103J/(kg•℃),g=10N/kg]
发热功率
880W
额定电压
220V
储水箱注满水量
2kg
挂烫机净重
4kg
轮子与地面接触的总面积
12cm2
(1)储水箱注满水后挂烫机对水平地面的压强是多少?
(2)该蒸汽挂烫机正常工作时通过发热体的电流是多少?
(3)如果发热体每分钟能把25g水由20℃加热至100℃,在这一过程中水吸收了多少热量?发热体产生多少热量
【答案】(1)储水箱注满水后挂烫机对水平地面的压强是5×104Pa;
(2)该蒸汽挂烫机正常工作时通过发热体的电流是4A
(3)水吸收的热量为8400J;发热体产生的热量为52800J.
【解析】
试题分析:(1)储水箱注满水后挂烫机对水平地面的压力:F=G总=m总g=(2kg+4kg)×10N/kg=60N,
则储水箱注满水后挂烫机对水平地面的压强:=5×104Pa;
(2)由P=UI可得,挂烫机正常工作时通过发热体的电流:;
(3)水吸收的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×0.025kg×(100℃﹣20℃)=8400J;
发热体产生的热量:Q=W=Pt=880W×60s=52800J.
考点:压强的大小及其计算;电功与热量的综合计算..
4.(2014·镇江)如图是一种配有风力发电机和太阳能电池板的新型路灯,路灯的额定功率为0.12kW,光电池接收太阳光辐射的功率为1kW,吹向风力发电机叶片上的风功率与风速之间的关系如下表所示,风能转化为电能的效率为4%,光电池将光能转化为电能的效率为η光.
风速(m/s)
2
4
6
8
10
12
16
风功率(W)
15
125
420
1000
2000
3375
8000
(1)无风的晴天,光照6h,太阳能电池板产生的电能可使路灯正常工作10h,则路灯消耗的电能是多少kW•h?光电池将光能转化为电能的功率η光为多大?
(2)在有风的晴天,经3h的光照和风吹,路灯可正常工作7h,则当时的风速为多大?
【答案】(1)无风的晴天,光照6h,太阳能电池板产生的电能可使路灯正常工作10h,则路灯消耗的电能是1.2kW•h;光电池将光能转化为电能的功率为20%;(2)在有风的晴天,经3h的光照和风吹,路灯可正常工作7h,则当时的风速为10m/s.
【解析】
试题分析:(1)路灯工作t1=10h消耗的电能:W电1=P灯t1=0.12kW×10h=1.2kW•h;光照t2=6h,光电池接收的太阳能:W光1=P光×t2=1kW×6h=6kW•h;光电池将光能转化为电能的效率:
η电= ×100%=20%;
(2)路灯工作t3=7h消耗的电能:W电2=P灯t3=0.12kW×7h=0.84kW•h;光照t4=3h,光电池接收的太阳能:W光2=P光×t4=1kW×3h=3kW•h;根据公式η电=可知光电池产生的电能:
W电2= W光2η电=3kW•h× 20%=0.6kW•h;
风力发电机产生的电能:W风电=W电2﹣W光电=0.84kW•h﹣0.6kW•h=0.24kW•h;
根据公式η风=,可知
消耗的风能:W风=6kW•h;
风的功率为:,根据风功率与风速之间的关系可知此时的风速为10m/s.
考点: 能源与可持续发展
5.(2014·湖州)如图是一盏漂浮在水面的太阳能荷花灯,白天太阳能发电板给电池充满电,晚上电池给LED灯照明供电。该灯的铭牌上标有“6V 0.3W”字样,阅读说明书后可知,该灯的电池最大输出电能为8640焦耳。
(1)白天此灯把光能最终转化为 能储存在电池中。
(2)若某公园想采购一批太阳能荷花灯,要求每天亮灯不小于6小时。那么此灯是否符合要求?
(3)该灯正常工作时的电流是多少安培?
(4)若每盏灯的质量为0.2千克,漂浮时浸在水中的体积是多少米3 ?
【答案】(1)化学;(2)符合要求;(3)0.05A;(4)2×10-4m3。
【解析】
试题分析:(1)由题意知:白天太阳能发电板先将太阳能转化为电能,后给电池充电过程中,又将电能转化为化学能储存在电池内。
(2)由题意可知:该灯正常工作时的功率为P=0.3W,工作时间t=6h=10800s,则消耗的电能W=Pt=0.3W×10800s=3240J,小于8640J,此灯符合要求。
(3)该灯正常工作时的功率P=0.3W,电压U=6V,则正常工作时的电流为:I=P/U=0.3W/6V=0.05A。
(4)每盏灯的质量为m=0.2kg,g=10N/kg,漂浮时受到的浮力F浮=G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,而水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,则漂浮时浸在水中的体积。
考点:能量转化,电能、电功率的相关计算,浮力的相关计算
6.(2014·厦门)如图是小林家里电热水器的工作原理图,两根加热管电阻相同.电热水器功率有高、中、低三档.当S1断开,S2接b时,其功率为低档,大小为1000W.
(1)请指出电热水器的高、中档功率分别是多少瓦.(不必写出推导过程)
(2)小林选用某功率档加热水箱里的50L水,水温升高40℃用了40min,求此过程电热水器的功率.【水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃)】
【答案】(1)电热水器的高、中档功率分别是4000W、2000W。(2)此过程电热水器的功率为3500W。
【解析】
试题分析:(1)当S1断开,S2接b时,两个电阻丝串联接入电路,功率最小,是低挡。S2接b,S1闭合,将一个电阻丝单独接入电路,电功率稍大,是中档。当S2接a,S1闭合,两个电阻丝并联接入电路,电功率最大,是高温档。由可知,电压一定,电功率与电路的电阻成反比。低档电路中的总电阻为2R,中档电路中的总电阻为R,高温档电路中的总电阻为R/2,所以电热器的高档功率是4000W,中档功率是2000W。
(2)水箱中水的质量,
水吸收的热量,
电热水器的功率。
考点:电功率 比热容
7.(2014·日照)明亮同学的家中有一台微电脑控制的电热水壶,如图所示.该电热水壶可以将水从桶中自动抽到壶中并自动加热至水烧开.明亮同学观察该电热水壶的铭牌时发现其额定加热功率模糊不清晰,其它铭牌标记均清晰(如表所示);烧水前他关掉家里其它用电器,只接通电热水壶控制开关,小电动机开始额定电压下用5s时间将水从桶中提升了0.8m加至电热水壶满刻度处自动停止加水,此时显示水温为20℃,电热水壶加满水后开始在额定电压下烧水至水温为100℃时自动断开电路停止工作.明亮同学还观察到,在电热水壶烧水的过程中,家里标有3000r/kW•h的电能表在30s内转盘转了50转.(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃)).
求:
(1)小电动机提升水的工作效率;
(2)电热水壶的额定加热功率;
(3)如果在用电高峰时明亮同学家中的实际电压是额定电压的90%,电热水壶在此电压下烧水时的加热效率为90%,试计算在用电高峰时烧开该壶水所需的时间.
【答案】(1)64%;(2)2000W;(3)460.9s
【解析】
试题分析:(1)由ρ=m/V可得,水的质量:m=ρV=1×103kg/m3×2×10﹣3m3=2kg;
则水的重力:G=mg=2kg×10N/kg=20N;
有用功:W有=Gh=20N×0.8m=16J;
电动机消耗的电能W=P机t=5W×5s=25J;
电动机工作效率η机=×100%=×100%=64%;
(2)根据电能表上标的参数“3000r/kW•h”的含义可知,当电能表上转盘转50转时,用电器消耗的电能W=×1kW•h=kW•h=6×104J.
所以热水壶的额定加热功率P加=W/t==2000W.
(3)把2L水从20℃加热到100℃吸收的热量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(100℃﹣20℃)=6.72×106J;
∵热水壶的额定加热功率P加=2000W,
∴由P=得:加热电阻为:R===24.2Ω,
当实际电压是额定电压的90%,其实际功率为P实===1620W,
由题意可知:Q吸=P实t′η′,
则加热时间t′===460.9s.
考点:电功与热量的综合计算
8.(2014·丹东)小明买了一辆电动自行车,该车电动机的工作电压为32V,电能转化为机械能的效率为75%,车轮与地面接触的总面积为40cm2。小明骑电动自行车在水平公路上以6m/s的速度匀速直线行驶了10min,牵引力为20N,人和车的总质量为100kg,在此过程中:
(1)电动自行车对水平地面的压强是多少?
(2)电动自行车通过的路程是多少?牵引力做功为多少?
(3)电动自行车匀速行驶时,电动机的工作电流为多少?
【答案】(1)2.5×105Pa;(2)3.6×103m;7.2×104J;(3)5A
【解析】
试题分析:(1)电动车对水平面的压力等于电动车的重力即
(2)匀速行驶
(3)
考点:压强计算;功的计算,速度的公式应用;电学综合计算
9.(2014·无锡)有一混合动力汽车,由汽车发动机(汽油机)和电动机为驱动系统提供动力,汽油发动机每一个工作循环活塞经历四个冲程,带动曲轴转动两圈,该汽油发动机的最大功率是69kW,以最大功率工作时曲轴转速为5000r/min.活塞从气缸一端运动到另一端所扫过的容积为气缸排气量,气缸容积与燃烧室容积之比为压缩比,如图为气缸容积和燃烧室容积的示意图,该车排气量是1.8L,压缩比为10:1,动力蓄电池额定电压为200V,容量(蓄电池放电电流和放电时间乘积)为150A•h,已知该车的动能E与其速度v的关系如下表所示.
(1)该汽车的动力蓄电池最多可储存多少焦的电能?
(2)a.当这辆汽车在平直公路上以108km/h的速度匀速行驶时,动力完全由汽油发动机提供,若汽车汽油发动机的输出功率为54kW,则此时汽车所受的阻力是多大?
b.当驾驶员看到前方限速标志时,立即减速并启动充电装置给动力蓄电池充电,汽车速度由108km/h减小到72km/h,若在此过程中动力蓄电池获得的电能为汽车所减少动能的50%,则动力蓄电池获得的电能为多少焦?
(3)若该汽车汽油发动机以最大功率工作时,吸气冲程末气缸内每升混合气体中汽油质量是7.2×10﹣5kg,此时这台汽油发动机的效率是多少?(q汽油=4.6×107J/kg)
【答案】(1)该汽车的动力蓄电池最多可储存1.08×108J的电能;
(2)a:此时汽车所受的阻力是1.8×103N;b:动力蓄电池获得的电能为1.5×105J;
(3)此时这台汽油发动机的效率是25%.
【解析】
试题分析:(1) 蓄电池最多可储存的电能。
(2)a.汽车的牵引力,
因为汽车做匀速直线运动,汽车受到的阻力。
b.由表格中的数据可以看出,汽车的动能与速度的平方成正比。所以当汽车的速度是30m/s时,汽车的动能为5.4×105J。减少的动能为3×105J,汽车获得的电能为1.5×105J。
(3)排气量为1.8L的汽车,汽缸容积为,
吸气冲程末气缸内混合气体中汽油的质量。
一分钟内汽油完全燃烧放出的热量。
一分钟内汽油发动机对外做的有用功。
汽油机的效率。
考点:电能 功率 能量转化的效率 四冲程汽油机
10.(2014·无锡)有一电热水器,质量为20kg,装满水后的总质量为70kg,该热水器额定电压是220V,内部有两个加热管,有三档不同的加热功率,其中最大额定功率是2000W,如图是电热水器安装的尺寸及其受力示意图,在竖直方向上热水器受到挂钩拉力F2和重力G,在水平方向上热水器受到膨胀螺钉对它的拉力F1和墙壁对它的支持力F3.(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)该热水器最多能装多少立方米的水?
(2)该热水器装满水时,膨胀螺钉的拉力F1是多大?
(3)若热水器内部两个加热管的电阻阻值相同,则每个加热管的电阻是多少?
【答案】(1)0.05m3 (2)500N (3)48.4Ω
【解析】
试题分析:(1)热水器装满水,水的质量为50kg,水的体积。
(2)以O为支点,挂钩拉力F2和墙壁对它的支持力F3,因为力的作用线过支点,所以它们对应的力臂为0。装满水后热水器的总重力,
根据杠杆平衡条件,膨胀螺钉的拉力。
(3)若热水器内部两个加热管的电阻阻值相同,根据,将两个电阻串联,电路的功率最小,将一个电阻单独接入电路,电路的功率较大,将两个电阻并联接入电路,电路的功率最大,为2000W。单个电阻的功率为1000W。电阻的阻值。
考点:密度 杠杆平衡原理 电功率
11.(2014·武汉)某电开水器的结构如图甲所示(剖面图),简化的内部电路如图乙所示,进水管管口的阀门由轻质浮子1和与它们相连的两根轻质硬杆控制,只有进水管中的水压在正常范围内,冷水箱和煮水箱中的水位就比出水管管口低,冷水不会从出水管流出。当冷水箱中的水位达到一定高的时,浮子2浮起,会触动单刀三掷开关S1,煮水电热管R1通电发热,冷水被煮沸,水面升高,开水就从出水管进入贮水箱,当贮水箱中水位达到一定高度时,浮子3浮起,又会触动单刀三掷开关S1,煮水暂停,一旦贮水箱中水温下降使温控开关S2闭合,保温电热管R2就会通电发热,开水处于保温状态。
(1)已知煮水电热管R1的阻值为12.1Ω,保温电热管R2的阻值为48.4Ω,求电开水器的最大发热功率。
(2)图甲中,当浮子1上升到最高处后,它的最上端恰好和出水管管口相平,阀门就会将进水管管口关闭,此时AC杆沿竖直方向。已知浮子1的体积V=2.5×10-4m³,进水管管口和阀门的横截面积S均为1×10-4m²(不计阀门的质量、管壁的厚度及两者之间的摩擦);BO∶BA=20∶1(O为轻质浮子1的球心、A为两轻质硬杆的相交处,B为轻质硬杆BO的转轴),水箱内水面上方的气压P0=1×105P
a。为了不让冷水直接进入贮水箱,进水管管口阀门的上表面受到的压强不能超过多少Pa?
【答案】(1)P=U²/R1=(220V)²/12.1Ω=4000W。
(2) P最大=F/S= (FAC+F大气)/S =(50N+1.0×105Pa×1×10-4m2)/1×10-4m2=6×105pa
【解析】
试题分析:(1)由P=U2/R可知:在电源电压U=220V不变时,总电阻最小,发热功率最大,所以当只有R1工作时,发热功率最大,最大为所以P=U²/R1=(220V)²/12.1Ω=4000W。
(2)由题意可知:为了不让冷水直接进入贮水箱,当浮子1恰好与出水管相平时且浸没时受到的压强最大:
此时受到的浮力F浮=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.5×10-4m3=2.5N,则A点受到的最大压力为FAC=F浮×BO/BA =50N ,由于上下都受到大气压的作用,所以阀门上表面受到的压强为
P最大=F/S= (FAC+F大气)/S =(50N+1.0×105Pa×1×10-4m2)/1×10-4m2=6×105pa
考点:电功率的计算,杠杆与浮力的综合分析与计算
12.(2014·泰安)如图甲是某工厂生产流水线产品输送计数装置示意图(俯视图),立方体产品在水平传送带上与传送带共同以v =1m/s的速度匀速前进,产品的质量m =0.8kg 。计数器由电流表和电路计数元件组成(电流表和计数元件的电阻不计),通过电路中电流的变化计数产品,a为激光源,R1为光敏电阻,R2为保护电阻。当激光射向R1时,R1阻值变小,每当产品运动通过a与R1之间时,射向R1的光线会被产品挡住,R1阻值变大。闭合开关,电路中计数器中电流的示数I随时间t的变化图象如图乙所示。(g取10N/kg)
(1)不计空气阻力,求传送带匀速运送产品过程中对每一个产品的作用力大小和方向。
(2)求每个产品的边长L1和产品的间隔L2。每个产品对传送带的压强大小。
(3)已知电源电压U=3V,R2 =1kΩ,求传送带运输产品过程中1min内光敏电阻R1消耗的电能。
【答案】(1)8N;竖直向上 (2)0.1m;0.2m;800Pa (3)0.12J
【解析】
试题分析:(1)传送带对产品的作用力为支持力,它与重力平衡,所以大小为:;竖直向上
(2)
(3)在0~0.2s内,I1=2×10-3A
在0.2s~0.3s内,I2=1×10-3A
在1min内,
考点:电能的计算
13.(2013·衡阳)如图所示的装置很有创意﹣﹣它将比较耗水的洗衣机和同样耗水但不太讲究水质的马桶连在一起:上部是洗衣机(有关技术参数见铭牌),下部是马桶,中间设有储水箱.洗衣机还设有加热功能,(铭牌上水的加热功率已模糊),洗涤前先将水加热到适宜温度,可以提高洗涤效果.
(1)请问这种设计的优点: .(请至少说出一个观点)
(2)求洗衣机脱水时的正常工作电流.
(3)某次洗衣时,首次进水量为20kg,加热时电能的80%转化为水的内能,正常加热14min水的温度升高10℃就达到设定要求,由于洗衣机铭牌上的加热功率模糊,求:①水吸收的热量,②洗衣机的加热功率[c水=4.2×103J/(kg•℃)].
【答案】(1)这种设计的优点:用洗衣水用来冲厕可以节水;
(2)洗衣机脱水时的正常工作电流为1.5A;
(3)①水吸收的热量为8.4×105J,②洗衣机的加热功率为1250W
【解析】
试题分析:(1)从节水方面分析,洗衣水用来冲厕;洗衣机设有加热功能,提高洗涤效果;
(2)知道脱水功率和正常工作电压,利用P=UI求洗衣机脱水时的正常工作电流;
(3)知道水的质量、水的比热容、水的温度升高值,利用Q吸=cm△t求水吸收的热量;
由题知,Q吸=W×80%,求出加热水消耗的电能,再利用P=求洗衣机的加热功率
(1)这种设计的优点之一:用洗衣水用来冲厕可以节水;
(2)∵P=UI,
∴洗衣机脱水时的正常工作电流:
I====1.5A;
(3)水吸收的热量:
Q吸=cm△t
=4.2×103J/(kg•℃)×20kg×10℃=8.4×105J,
由题知,Q吸=W×80%,
加热水消耗的电能:
W===1.05×106J,
洗衣机的加热功率:
P===1250W
考点:电功与热量的综合计算;热量的计算;电功率的计算
14.(2013·遵义)遵义市余庆县境内的构皮滩电站是乌江干流上最大的水电站,电站大坝高为232.5m,坝内水深最大可达150m,装机容量达300万千瓦,多年年平均发电量为96.67亿千瓦时(9.667×109kW•h),修建水电站,用水力发电代替火力发电,可以节约大量的煤炭资源.
(1)该水电站坝内水产生的压强为多少?(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(2)该水电站在丰水期可实现满装机容量连接发电,若丰水期为一个月(按30天计),则丰水期可发电多少kW•h?
(3)若火力发电站的发电效率为36%(发电能量与所消耗燃料完全燃烧放出的热量之比),煤炭的热值取3.3×107J/kg,以构皮滩电站的多年年均发电量计,若改用火力发电,每年需消耗多少煤炭?(结果保留两位有效数字,1kW•h=3.6×106J)
【答案】(1)该水电站坝内水产生的压强为1.5×106Pa.
(2)丰水期可发电2.16×109kW•h.
(3)若用火力发电,每年需消耗2.9×106t煤炭
【解析】
试题分析:(1)已知水深,由液体压强公式可以求出水所产生的压强.
(2)已知发电机发电功率与发电时间,由W=Pt可以求出发电量.
(3)求出煤所释放的全部热量,然后由Q=mq的变形公式求出煤的质量.
(1)水产生的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×150m=1.5×106Pa;
(2)丰水期的发电量W=Pt=3×106kW×24h×30=2.16×109kW•h;
(3)煤完全燃烧释放的热量Q===9.667×1016J,
∵Q=mq,
∴煤的质量m===2.9×109kg=2.9×106t;
考点:液体的压强的计算;燃料的热值;电功的计算
15.(2013·广州)效率是 30%,水平叉臂面积为 1m2 的电动叉车(如图甲),托着重量为 6000N,底面积为 6m2 的货物(如图乙),5s 内从 A 点匀速水平移动到 B 点,再从 B 点匀速竖直提升 10s 到达 C 点,所用时间及各点间距离如丙图所示,求:
(1)A 到 B 过程,货物对叉臂的压强
(2)A 到 C 过程,叉车对货物的支持力做的功
(3)B 到 C 过程,叉车对货物做功的功率
(4)B 到 C 过程,叉车消耗的电能
【答案】(1)(2)(3)(4)
【解析】
试题分析:(1)A到B过程,货物匀速移动为平衡状态,压力大小等于重力,即F=mg=6000N。虽然货物底面积为,但是水平插臂面积只有,所以受力面积为。货物对叉臂的压强
(2)A到C过程中分为 两个部分AB和BC,A到B过程中,水平方向匀速移动,支持力和移动的距离方向垂直,此阶段不做功。在BC段,货物竖直提升高度,叉车做功
(3)BC段共计做功6000J,时间10s。那么做功的功率
(4)B 到 C 过程中做有用功 ,效率是 30%即有
则有
注 第一小问中的受力面积找对是个陷阱。
考点:力学与电学的综合计算
16.(2012·无锡)有一种环保汽车,以蓄电池为驱动能源.此环保汽车运动时,蓄电池为车上的电动机供电,电动机为汽车提供动力.某辆这种类型的环保汽车,总质量为3×103 kg,汽车轮胎与 地面的总接触面积为0.1m2.当它在永平路面上匀速行驶时,电动机工作电流为50A,工作 电压为300V,汽车所受阻力为车重的0.04倍.(g取10N/kg)
(1)汽车对路面的压强多大?
(2)若该汽车用于牵引汽车前进的机械功率和电动机电功率的比值为4:5,则该车匀速前进的速度多大?
(3)如果改用太阳能电池给车上的电动机供电,其它条件不变,求所需的太阳能电池板的最小面积.结合计算结果对该设想中的太阳能汽车写出一条改进建议, 已知太阳辐射的总功率为4×1026 W,太阳到地球的距离为1.5 ×1011m,半径为r的球其表面积为4πr2.太阳光传播到地面的过程中,设有29. 35%的能量损耗.该车所用太阳能电池将太阳能转化为电能的效率为15%.
【答案】汽车对路面的压强3.0×105Pa;该车匀速前进的速度为10m/s;所需的太阳能电池板的最小面积100m2;改进建议:①提高太阳能电池光电转化率、②减小车的质量、③提高电动机效率等
【解析】
考点:力学与电学的综合计算