Question

10．閱讀短文，回答問題．
Quaranta是當(dāng)前問世的外表最圓潤(rùn)同時(shí)也最富動(dòng)感的太陽(yáng)能汽車之一（如圖甲所示）．其前風(fēng)窗玻璃和頂蓋玻璃皆采用防太陽(yáng)輻射的層壓玻璃制作而成，車身輕便靈活．電池完全由太陽(yáng)能供能--通過安裝在車頂和前端的電池板收集太陽(yáng)能．某輛太陽(yáng)能汽車接收太陽(yáng)光能的面板面積S=8m²，太陽(yáng)照射時(shí)產(chǎn)生U=120V的電壓，并對(duì)整車提供最大為10A的電流，機(jī)車最大可獲得800W的機(jī)械功率．設(shè)太陽(yáng)光照射到地面上1平方米面積上的輻射功率P₀=1.0×10³W．該車加速性能優(yōu)越，從靜止開始加速100m的路程最短僅需5s．

（1）車載導(dǎo)航系統(tǒng)是利用電磁波來傳遞信息的；車窗玻璃能有效防止來自太陽(yáng)的輻射，主要是能阻擋太陽(yáng)光中的紫外線．
（2）若設(shè)計(jì)Quaranta車身的材料應(yīng)具有強(qiáng)度高且輕便的特點(diǎn)，則下表所列的材料中，最為理想的是碳纖維．

材料  技術(shù)指標(biāo)	錳鋼	鋁合金	鈦合金	碳纖維
性能（強(qiáng)度）	強(qiáng)	較弱	較強(qiáng)	強(qiáng)
密度/kg•m-3	7.9×103	3.0×103	4.5×103	1.6×103

（3）Quaranta從靜止加速100m路程的過程中可以達(dá)到的最大平均速度為20m/s．
（4）太陽(yáng)能屬于一次（選填“一次”或“二次”）能源；太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為15%．
（5）若該汽車在水平路面上以最大機(jī)械功率P運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后再將功率減小到P₁，并保持此功率運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖線如圖乙所示，設(shè)運(yùn)動(dòng)過程中小車所受阻力恒定不變．則阻力為80N．P₁=480W．

Answer 1

分析 （1）導(dǎo)航系統(tǒng)利用電磁波傳遞信息，玻璃可以阻擋陽(yáng)光中的紫外線．
（2）要求材料強(qiáng)度大而密度要小，根據(jù)表中數(shù)據(jù)選擇所需材料．
（3）由平均速度公式可以求出平均速度．
（4）從自然界直接獲得不需要加工處理的能源是一次能源；求出獲得的太陽(yáng)能與獲得的電能，然后求出效率．
（5）由圖象求出車的速度，由公式P=Fv及其變形公式求功率及車受到的阻力．

解答 解：（1）車載導(dǎo)航系統(tǒng)是利用電磁波來傳遞信息的；車窗玻璃能有效防止來自太陽(yáng)的輻射，主要是能阻擋太陽(yáng)光中的紫外線．
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，碳纖維的密度小而強(qiáng)度大，是理想的材料．
（3）車的最大平均速度：v_平均=$\frac{s}{t}$=$\frac{100m}{5s}$=20m/s；
（4）太陽(yáng)能屬于一次能源；
太陽(yáng)能電池的效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{W}$=$\frac{UIt}{PSt}$=$\frac{UI}{PS}$=$\frac{120V×10A}{1{0}^{3}W×8{m}^{2}}$=15%；
（5）由圖乙可知，車以最大機(jī)械功率P運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度為10m/s，
由P=Fv可知，車的牽引力：F=$\frac{P}{v}$=$\frac{800W}{10m/s}$=80N，
由于車做勻速運(yùn)動(dòng)，所以小車所受阻力：f=F=80N，
由圖乙可知，保持P₁功率勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v₁=6m/s，且小車所受阻力恒定不變，
車的功率：P₁=$\frac{{W}_{1}}{{t}_{1}}$=$\frac{{F}_{1}{s}_{1}}{{t}_{1}}$=F₁v₁=fv₁=80N×6m/s=480W；
故答案為：（1）電磁波；紫外線；（2）碳纖維；（3）20；（4）一次；15%；（5）80；480．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道綜合題，涉及的知識(shí)點(diǎn)很多，但難度不大，認(rèn)真審題，應(yīng)用相關(guān)知識(shí)點(diǎn)即可正確解題．