Question

【題目】隨著人們生活水平的不斷提高，各種小汽車已經走進我們的家庭．小汽車的一些設計和使用過程中的許多現象與物理知識有關，請你用學過的物理知識解答下面的問題：

（1）太陽能汽車利用太陽能來驅動，真正實現了零排放，有效地減少了對環境的污染．某太陽能汽車如圖乙，質量為450kg，頂部安裝了太陽能電池板．若汽車上的太陽能電池板的有效面積為6m2，它正對太陽時太陽光照射到地面時單位面積上的輻射功率為1.2×103J/（m2·s），電池的輸出功率為2.1kW，則將太陽能轉化為電能的效率為_____，如果這輛汽車的電動機將電能最終轉化為機械能的效率為80%，當汽車在水平面上勻速行駛時，受到的牽引力為80N，則汽車的行駛速度為_____m/s．

（2）太陽能汽車采用四輪鼓式制動，有效地減少了制動距離．太陽能汽車在制動過程中動能在不斷的_____（增大/減少/不變）．通過測量獲得汽車以不同速度行駛時對應的制動距離（即從操縱制動剎車到車停下來的距離），數據如下表所示：

實驗次數	1	2	3	4	5
速度/（ms-1）	2	3	4	5	6
制動距離/m	0.5	1.13	2.00	3.13	4.50

請在圖中描點作出s- v2圖象

（______________）

寫出s和v的定量關系式s=_____，當轎車速度為10m/s時對應的制動距離是_____m．

Answer 1

【答案】29.2% 21 減小 0.125v2 12.5

【解析】

(1)[1]由題意得6平方米電池板正對太陽時太陽光照射的輻射功率為：

P太陽

則將太陽能轉化為電能的效率為：

[2]由題意的汽車機械功率為：

P機械=P輸出

則由

，

可得汽車行駛速度為：

(2)[3]太陽能汽車在制動過程中質量不變，速度減小，故動能減小；

[4]將表格中數據對應標記到坐標圖中，并用平滑直線連接，作圖如下：

[5][6]根據圖像可得制動距離與速度平方成正比，故解出其解析式為：

則當轎車速度為10m/s時，制動距離為：