Question

【題目】一輛質量為170 kg、輸出功率為1440 W的太陽能試驗汽車，安裝有約6 m2的太陽能電池板和蓄能電池，該電池板在有效光照條件下單位面積輸出的電功率為30W/m2，若駕駛員的質量為70kg，汽車最大行駛速度為90km/h，若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57. 6 N

B.汽車以額定功率啟動時的加速度大小為0.24 m/s2

C.保持最大速度行駛1 h至少需要有效光照10 h

D.直接用太陽能電池板提供的功率可獲得3.13m/s的最大行駛速度

Answer 1

【答案】A

【解析】

A.汽車最大行駛速度為

,

根據 ,

得:

故A正確

B.以額定功率啟動時,由牛頓第二定律有:

,

而剛啟動時,則,故剛啟動時加速度很大,故B錯誤;
C.由能量守恒得:,得:,即保持最大速度行駛1h至少需要有效光照8h,故C錯誤;
D.根據題意:汽車行駛時受到的空氣阻力與其速度成正比,設,則結合前面分析:

得:

,

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:

,

得:

,

故D錯誤