Question

【題目】如圖所示為某種太陽能無人駕駛試驗汽車，安裝有5m2的太陽能電池板和蓄能電池，該太陽能電磁板在有效光照條件下單位面積輸出的電功率為40W。車上安裝有效率為80%電動機。該車在正常啟動和行駛時僅由蓄能電池供電。某次，電動機以恒定的機械功率1250W啟動，汽車最大行駛速度為90km/h。假設汽車行駛時受到的空氣阻力與其速度成正比，則汽車（ ）

A. 以最大速度行駛時牽引力大小為50N

B. 所受阻力與速度的比值為2Ns/m

C. 保持90km/h的速度行駛1h至少需要有效光照6.25h

D. 若僅用太陽能電池板供電時可獲得10m/s的最大行駛速度

Answer 1

【答案】AB

【解析】

A.最大速度vm=90km/h=25m/s，根據：

得：

N

故A正確；

B.當汽車最大行駛速度行駛時，牽引力等于阻力，設空氣阻力與速度關系為：

f=kv

則

F=f=kvmax

解得：

k=2Ns/m

故B正確；

C.電動機做的功為：

W=Pt

由能量守恒得：

1250W×1h=40×5W×t×80%

得：

t=7.8h

即保持最大速度行駛1h至少需要有效光照7.8h，故C錯誤；

D.由題意知：汽車行駛時受到的空氣阻力與其速度成正比，設：

f=kv

則速度最大時有：

50=k×20

得：

k=2.5

當直接用太陽能電池板提供的功率行駛有最大速度時：牽引力等于阻力，即：

40×5×80%=fv=kv2

得：

v=8m/s

故D錯誤。