Question

【題目】如圖所示是利用太陽能電池工作的一種新型動力車．它上面的太陽能接收板的有效面積為8m2 ， 天氣晴朗且接收板正對陽光時，每平方米面積上每秒鐘能接收到太陽輻射的能量為1000J，太陽能電池提供的電壓為120V，可供電動機正常工作的電流為10A．若該車連同兩名駕乘人員總重12000N，四個車輪與地面的總接觸面積為600cm2 ， 求
（1）該車對地面的壓強為多大？
（2）該車的太陽能電池將太陽能轉化為電能的效率是多大？
（3）電動機正常工作時，將電能主要轉化為能，若轉化效率是80%，且該車沿水平路面勻速行駛時所獲得的牽引力是150N，則該車勻速行駛的速度是多少m/s？

Answer 1

【答案】
（1）解：車對地面的壓力為F=G=12000N，

車對地面的壓強為：p= = =2×105Pa

（2）解：電動機正常工作時，太陽能電池將太陽能轉化為電能的效率：η= ，

P電=UI=120V×10A=1200W，

P光=8m2×1000W/m2=8000W，

η= = ×100%=15%

（3）機械 解：電動機正常工作時．將電能轉化為機械能，
電動機正常工作時．將電能轉化為機械能的效率是80%，即80%W電動機=W機械能 ，
由W=Pt可得：80%P電t=P機t，
所以P機=80%P電=80%×1200W=960W，
由P= = =Fv，該車勻速行駛時的速度：
v= = =6.4m/s
【解析】（1）放在水平面上的物體，對水平面的壓力大小等于物體重力，由p= 解題；（2）已知每平方米面積上能接收到太陽的功率及太陽能電池板的面積，求出太陽能電池板接太陽能的功率，然后求出太陽能電池板的效率．（3）由題知，電動機轉化為機械能時75%W電=W機械能和P機= = =Fv計算該車勻速行駛時的速度．
【考點精析】認真審題，首先需要了解壓強的大小及其計算(壓強的計算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強，F表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對水平面的壓強大約為20Pa）)．