Question

【題目】如圖所示是工程師們設計的一款質量為700kg的太陽能汽車，每個汽車輪胎與地面的接觸面積為25cm2 ， 時速最高為72km/h。已知地面上1m2的面積上接受太陽光的功率為1.4kW，太陽能電池的能量轉化效率為40%，汽車行駛過程中的平均阻力為車重的0.02倍，車身最多能敷設的太陽能電池板的面積為6m2。老式汽車發動機把汽油燃燒能量轉化為動能的效率為10%。汽油的熱值是4.6×103Jkg，g取10N/kg，求：

（1）太陽能汽車靜止在水平地面上時，它對地面的壓強多大?

（2）太陽能汽車以最高時速勻速行駛時，汽車電動機的效率是多少?

（3）如果太陽能汽車以最高時速勻速行駛100km，與老式汽車相比，可節約多少汽油?

Answer 1

【答案】（1）7105Pa (2)83.3 (3)3.04104kg

【解析】

（1）該車靜止在水平地面上時，對地面的壓力：，受力面積：，對地面的壓強：；（2）太陽光照射到電池板的輻射總功率，太陽能電池的能量轉化效率為40%，電功率為，太陽能汽車以最高時速勻速行駛時，,,汽車行駛過程中的平均阻力為車重的0.02倍，則，機械功率為:，汽車電動機的效率；（3）太陽能汽車以最高時速勻速行駛100km，機械能為，所需熱量,汽油的質量。