试题

（2011·肇庆）随着低碳理念的普及，学校科技小组的同学拟设计一种以太阳能电池驱动的汽车．通过查阅资料得知：肇庆地区太阳光垂直照射时，每平方米太阳能电池板最大可提供150W的电功率．拟设计的太阳能汽车质量是500kg，它在平直路面上最快每秒可行驶15m，行驶过程中所受的平均阻力是车重的0.02倍．该汽车的驱动电机能够将90%的电功率转化为牵引汽车前进的机械功率．若该车在平直路面上以最高速度行驶，试通过计算回答下列问题（g取10N/kg）：
（1）驱动电机提供的推力是多少牛？
（2）驱动电机提供的机械功率是多少瓦？
（3）该车的太阳能电池板面积约为多大？（计算结果小数点后保留一位数字）

解：（1）驱动电机提供的推力F=f=0.02G=0.02mg=0.02×500kg×10N/kg=100N．
答：驱动电机提供的推力为100N．
（2）驱动电机提供的机械功率是P=FV=100N×15m/s=1500W．
答：驱动电机提供的机械功率是1500W．
（3）电功率转化率η=

P

P总

=

1500W

150W/m2×S

=90%，
所以该车的太阳能电池板面积约为S≈11.1m²．
答：该车的太阳能电池板面积约为11.1m²．
解：（1）驱动电机提供的推力F=f=0.02G=0.02mg=0.02×500kg×10N/kg=100N．
答：驱动电机提供的推力为100N．
（2）驱动电机提供的机械功率是P=FV=100N×15m/s=1500W．
答：驱动电机提供的机械功率是1500W．
（3）电功率转化率η=

P

P总

=

1500W

150W/m2×S

=90%，
所以该车的太阳能电池板面积约为S≈11.1m²．
答：该车的太阳能电池板面积约为11.1m²．