Question

伴隨著“環(huán)保低碳、節(jié)能減排”的生活新理念，太陽能汽車應(yīng)運(yùn)而生。（如圖所示）太陽能汽車牽引力的功率約為1 500 W，車輪與地面的接觸總面積為0.1 m²。當(dāng)汽車與人的總質(zhì)量為1 000 kg時(shí)，該車以54 km/h的速度沿直線勻速行駛了30 min。（g＝10 N/kg）

（1）太陽能汽車在工作時(shí)，先將太陽能轉(zhuǎn)化為 能，然后再轉(zhuǎn)化為汽車的 能。

（2）請(qǐng)計(jì)算該車30 min行駛的路程。

（3）請(qǐng)計(jì)算該車對(duì)路面的壓強(qiáng)。

（4）請(qǐng)計(jì)算該車行駛過程中受到的阻力。

Answer 1

以太陽能汽車為背景主要考查能量的轉(zhuǎn)化、速度公式及其應(yīng)用、壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算、密度公式的應(yīng)用、功率計(jì)算公式的應(yīng)用等知識(shí)。第（1）題，太陽能汽車是靠太陽能電池驅(qū)動(dòng)的，太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，然后太陽能汽車消耗電能產(chǎn)生動(dòng)力，將電能轉(zhuǎn)化為汽車的動(dòng)能，使汽車運(yùn)動(dòng)。第（2）題，已知速度與行駛時(shí)間，由速度公式的變形公式可以求出汽車的路程。第（3）題，求出汽車對(duì)地面的壓力，然后由壓強(qiáng)公式求出汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)。第（4）題，可由P＝Fv的變形公式求出牽引力，然后由平衡條件求出汽車受到的阻力。

解答：（1）電  動(dòng)                                                                 

（2）解：由v＝知，汽車行駛的路程

s＝vt＝54 km/h×30 min＝54 km/h×0.5 h＝27 km

答：該車30 min行駛的路程為27 km。                                   

（3）解：汽車對(duì)水平地面的壓力F＝G＝mg＝1 000 kg×10 N/kg＝1×10⁴ N         

汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)p＝＝1×10⁵ Pa

答：該車對(duì)路面的壓強(qiáng)為1×10⁵ Pa。                                      

（4）解：汽車速度v＝54 km/h＝15 m/s

由P＝Fv知，汽車的牽引力F＝＝＝100 N                 

由于汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)                              

由平衡條件可得：阻力f＝F＝100 N

答：該車行駛過程中受到的阻力為100 N。