Question

10．閱讀短文，回答問題．
Quaranta是當前問世的外表最圓潤同時也最富動感的太陽能汽車之一（如圖甲所示）．其前風(fēng)窗玻璃和頂蓋玻璃皆采用防太陽輻射的層壓玻璃制作而成，車身輕便靈活．電池完全由太陽能供能--通過安裝在車頂和前端的電池板收集太陽能．某輛太陽能汽車接收太陽光能的面板面積S=8m²，太陽照射時產(chǎn)生U=120V的電壓，并對整車提供最大為10A的電流，機車最大可獲得800W的機械功率．設(shè)太陽光照射到地面上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的輻射，主要是能阻擋太陽光中的紫外線．
（2）若設(shè)計Quaranta車身的材料應(yīng)具有強度高且輕便的特點，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	錳鋼	鋁合金	鈦合金	碳纖維
性能（強度）	強	較弱	較強	強
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到的最大平均速度為20m/s．
（4）太陽能屬于一次（選填“一次”或“二次”）能源；太陽能電池將太陽能轉(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械功率P運動，一段時間后再將功率減小到P₁，并保持此功率運動，其運動的速度時間圖線如圖乙所示，設(shè)運動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，玻璃可以阻擋陽光中的紫外線．
（2）要求材料強度大而密度要小，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的輻射，主要是能阻擋太陽光中的紫外線．
（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）太陽能屬于一次能源；
太陽能電池的效率：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，車以最大機械功率P運動時的速度為10m/s，
由P=Fv可知，車的牽引力：F=$\frac{P}{v}$=$\frac{800W}{10m/s}$=80N，
由于車做勻速運動，所以小車所受阻力：f=F=80N，
由圖乙可知，保持P₁功率勻速運動的速度為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．

點評 本題是一道綜合題，涉及的知識點很多，但難度不大，認真審題，應(yīng)用相關(guān)知識點即可正確解題．