Question

（12分）某輛以蓄電池為驅(qū)動(dòng)能源的環(huán)保汽車，總質(zhì)量m＝3×10³kg。當(dāng)它在水平路面上以v＝36km/h的速度勻速行駛時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入電流I＝50A，電壓U＝300V。在此行駛狀態(tài)下：

（1）求驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入功率P_電；
（2）若驅(qū)動(dòng)電機(jī)能夠?qū)⑤斎牍β实?0%轉(zhuǎn)化為用于牽引汽車前進(jìn)的機(jī)械功率P_機(jī)，求汽車所受阻力與車重的比值（g取10 m/s²）；
（3）設(shè)想改用太陽(yáng)能電池給該車供電，其他條件不變，求所需的太陽(yáng)能電池板的最小面積。已知太陽(yáng)輻射的總功率P₀＝4×10²⁶ W，太陽(yáng)到地球的距離r＝1.5×10¹¹ m，太陽(yáng)光傳播到達(dá)地面的過(guò)程中大約有30%的能量損耗，該車所用太陽(yáng)能電池的能量轉(zhuǎn)化效率約為15%。

Answer 1

⑴（2）0.045（3）101m2

試題分析：⑴
⑵         
⑶當(dāng)太陽(yáng)光垂直電磁板入射式，所需板面積最小，設(shè)其為S，距太陽(yáng)中心為r的球面面積

若沒(méi)有能量的損耗，太陽(yáng)能電池板接受到的太陽(yáng)能功率為，則

設(shè)太陽(yáng)能電池板實(shí)際接收到的太陽(yáng)能功率為P，
所以
由于，所以電池板的最小面積

點(diǎn)評(píng)：本題難度中等，對(duì)于非純電阻電路歐姆定律不再適用，但消耗電功率依然是UI的乘積，求解第3問(wèn)時(shí)從能量守恒定律考慮問(wèn)題是關(guān)鍵，注意太陽(yáng)的發(fā)射功率以球面向外釋放