首页 | 客服 | 上传赚现
(1)

服务热线

400-816-0029

    自建题库,共享分红

德优题库QQ交流群

193309. (2025•铁一中学•六模) 随着绿色环保、低碳生活等理念的普及,课堂上小组同学通过讨论设想出了一种完全以太阳能电池为能源的汽车(外观如下图甲),其太阳能电池板可直接将太阳能转化为电能,再将电能提供给车内的驱动电机,从而使汽车获得向前行驶的机械能。
通过在网络上对太阳能电池板和驱动电机的了解,小组所设计的太阳能汽车的相关数据如下,汽车的质量约为750kg,可达到的最高时速为72km/h,车辆行驶过程中的平均阻力约为车重的0.02倍,车身铺设的太阳能电池板面积约为9m2,太阳能电池板的能量转换效率为15%,驱动电机能够将输入能量的80%转化为牵引汽车前进的机械能。
(1)小组所设计汽车以最高时速匀速行驶时,牵引力的功率为多少?(g取10N/kg)
(2)小组所设计的汽车太阳能电池板每秒需要获得至少多少焦耳的太阳能才能满足其最高时速行驶的需求?
(3)小组为了验证自己的设计数据是否可行,在网上查到以下相关数据,太阳自身每秒对外辐射的光能约为4×1026J,将太阳看成点光源,因为太阳光向四周辐射,并不是所有方向发出的光都可以到达地球,已知其中的光朝向汽车的太阳能电池板照射,且这些太阳光穿过太空和地球周围的大气层到达太阳能电池板的过程中还有51%的能量损耗,请结合以上数据通过计算说明小组的数据设想是否可行?
(4)请你针对太阳能能源汽车提出一条优化建议。
共享时间:2025-05-30 难度:2
[考点]
功率的计算,太阳能的利用,
[答案]
(1)小组所设计汽车以最高时速匀速行驶时,牵引力的功率为150N;
(2)小组所设计的汽车太阳能电池板每秒需要获得至少25000J的太阳能才能满足其最高时速行驶的需求;
(3)不可行;
(4)可以优化太阳能电池板的材料和结构,提高其光电转换效率,这样可以在相同的光照条件下获得更多的电能,从而提高汽车的性能或续航里程。
[解析]
解:(1)汽车受到的阻力:f=0.02G=0.02mg=0.02×750kg×10N/kg=150N,
因为汽车匀速行驶,所以牵引力F=f=150N,
汽车的最高时速v=72km/h=20m/s,
根据功率公式可得牵引力的功率为:P=Fv=150N×20m/s=3000W。
(2)已知驱动电机将输入能量的80%转化为机械能,要产生3000W的机械功率,则电机输入功率P=3750W,
而太阳能电池板的能量转换效率为15%,设太阳能电池板每秒需要获得的太阳能为E,则E==25000J。
(3)太阳每秒对外辐射光能E0=4×1026J,太阳光到达地球能照射到汽车电池板的光占比为k=,到达电池板前能量损耗51%,则实际到达电池板的能量为E=E0×k×(1﹣51%),
则每秒获得的能量E'=E0×k×(1﹣51%)=4×1026×0.49=5880J,
E'<25000J,则小组设想不可行。
(4)可以优化太阳能电池板的材料和结构,提高其光电转换效率,这样可以在相同的光照条件下获得更多的电能,从而提高汽车的性能或续航里程。例如,研发新型的半导体材料,或者改进电池板的表面纹理和涂层,以增加对太阳光的吸收和利用。
答:(1)小组所设计汽车以最高时速匀速行驶时,牵引力的功率为150N;
(2)小组所设计的汽车太阳能电池板每秒需要获得至少25000J的太阳能才能满足其最高时速行驶的需求;
(3)不可行;
(4)可以优化太阳能电池板的材料和结构,提高其光电转换效率,这样可以在相同的光照条件下获得更多的电能,从而提高汽车的性能或续航里程。
[点评]
本题考查了"功率的计算,太阳能的利用,",属于"易错题",熟悉题型是解题的关键。
转载声明:
本题解析属于发布者收集录入,如涉及版权请向平台申诉! !版权申诉
187278. (2025•铁一中学•四模) 德优题库随着绿色环保、低碳生活等理念的普及,课堂上小组同学通过讨论设想出了一种完全以太阳能电池为能源的汽车(外观如下图甲),其太阳能电池板可直接将太阳能转化为电能,再将电能提供给车内的驱动电机,从而使汽车获得向前行驶的机械能。
通过在网络上对太阳能电池板和驱动电机的了解,小组所设计的太阳能汽车的相关数据如下,汽车的质量约为750kg,可达到的最高时速为72km/h,车辆行驶过程中的平均阻力约为车重的0.02倍,车身铺设的太阳能电池板面积约为9m2,太阳能电池板的能量转换效率为15%,驱动电机能够将输入能量的80%转化为牵引汽车前进的机械能。
(1)小组所设计汽车以最高时速匀速行驶时,牵引力的功率为多少?(g取10N/kg)
(2)小组所设计的汽车太阳能电池板每秒需要获得至少多少焦耳的太阳能才能满足其最高时速行驶的需求?
(3)小组为了验证自己的设计数据是否可行,在网上查到以下相关数据,太阳自身每秒对外辐射的光能约为4×1026J,将太阳看成点光源,因为太阳光向四周辐射,并不是所有方向发出的光都可以到达地球,已知其中
3
1
0
23
的光朝向汽车的太阳能电池板照射,且这些太阳光穿过太空和地球周围的大气层到达太阳能电池板的过程中还有51%的能量损耗,请结合以上数据通过计算说明小组的数据设想是否可行?
(4)请你针对太阳能能源汽车提出一条优化建议。
共享时间:2025-04-24 难度:2 相似度:2
186967. (2025•铁一中学•五模) 某公司设计了一款太阳能无人驾驶汽车,其设计方案中有如表一段描述:
◆整车质量为300kg,最高时速54km/h。当该车在平直公路上以最高时速匀速行驶时,所受阻力为车重的0.02倍。
◆所铺设太阳能电池板面积为6.5m2,该太阳能电池的能量转化效率为20%,太阳能电池直接给电机供电,电机将输入电功率的90%转化为汽车行驶所需的机械功率。
(1)当该车以最高时速在平直公路上匀速行驶时(g取10N/kg),求:
①该车0.5h内行驶的路程。
②维持该车行驶所需的机械功率。
(2)小强查找到如下数据:在晴好的夏天,当太阳光垂直照射时,太阳能电池板每平方米面积上接收的太阳辐射功率为700W。请通过计算说明该车的设计方案是否合理。
共享时间:2025-05-06 难度:2 相似度:2
183696. (2024•铁一中学•九上期末) 德优题库如图所示为某太阳能汽车,能将太阳能转化为电能储存起来供汽车行驶,真正实现了零排放。若该太阳能汽车行驶时受到的阻力恒为900N,某天接收到的太阳能(用字母E表示)为1.08×108J可供汽车以36km/h的速度匀速行驶50min。求:
(1)该太阳能汽车匀速行驶过程中牵引力做功的功率?
(2)该太阳能汽车太阳能转化为机械能的效率;
(3)相比较效率为30%的汽油车,牵引力做相同的功需要燃烧汽油多少千克?(计算结果保留两位小数)(汽油热值为4.6×107J/kg)
共享时间:2024-02-12 难度:4 相似度:1.5
187401. (2025•经开区•一模) 如图所示是小明家一台安装在室外的电辅助壁挂式太阳能的集热器,阴天用电给水加热,天气晴朗时,用太阳能给水加热。水箱安装在室内,其主要参数如表所示。,g=10N/kg。
型号 PJF2﹣100 辅助加热电源 220V~50Hz
水箱容积 100L 采光面积 2.0m2
产水温度 40℃﹣75℃ 辅助电加热功率 1500W
(1)若小明家热水器水箱进水口距离屋顶水池出水口的高度是20m,要将他家空水箱灌满水,那么这些水从出水口流到进水口,水的重力做了多少功?
(2)天气晴朗时,若每平方米面积上在1小时内得到的太阳辐射能平均为2.8×106J。
①太阳照射到地面上每平方米面积上的太阳能平均辐射功率是多少?(结果保留两位小数)
②一箱初温为20℃的水,太阳照射了2h后,天阴了。小明想用40℃的水洗澡,还需要辅助电加热器正常工作多长时间?[太阳能转化为水的内能的效率是45%,辅助电加热器的工作效率为80%,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
(3)请根据所学物理知识,谈谈在我国北方地区水箱安装在室内的优点。
共享时间:2025-03-07 难度:5 相似度:1.33
193619. (2024•铁一中学•四模) 德优题库如图甲所示是一个电辅助太阳能热水器(以下简称热水器)。图乙为该热水器电加热部分的原理图,S是控制开关,可以在1、2、3三挡之间切换;图丙为热水器的铭牌。在光照条件不好时,可用电加热器加热,温度达到预设温度时会自动切换到保温状态,为了防止触电,热水器在向外供水过程中会自动断电。某日因天气原因,太阳能只将水由20℃加热到30℃,此时开启电加热器,经过2min将水加热到预设温度70℃后进入保温状态。已知电加热器装满水的质量为50kg,水吸收太阳能的效率为60%,水的密度为1.0×103kg/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg?℃),供水过程中不计热量损失,请根据以上条件分析计算:
(1)太阳能板当天接收了多少J太阳能;
(2)电路中电阻R2的阻值;
(3)开启电加热器后,整个电路在10min内消耗的电能;
(4)在热水器向外供水时,通过控制冷、热水阀使热水器内的热水与外边20℃的冷水混合,可以使出水口流出的水达到需要的温度。已知人在淋浴时适宜的水温为40℃,每个人淋浴用水均为30L,假设热水器内70℃的热水能全部用完,则能满足几个人的淋浴用水?
项目 参数
电源电压(V) 220
低温挡功率(W) 100
高温挡功率(W) 1200
共享时间:2024-04-26 难度:2 相似度:1
187132. (2025•西工大附中•五模) 德优题库用如图所示的滑轮组将重180N的货物在20s内匀速提升5m的过程中,所用拉力F=120N。求:
(1)上述过程中的有用功是多少?
(2)拉力的功率是多少?
共享时间:2025-05-10 难度:2 相似度:1
186943. (2025•师大附中•二模) 如图甲所示是一个电辅助太阳能热水器(以下简称热水器)。图乙为该热水器电加热部分的原理图,S是控制开关,可以在1、2、3三挡之间切换;图丙为热水器的铭牌。在光照条件不好时,可用电加热器加热,温度达到预设温度时会自动切换到保温状态,为了防止触电,热水器在向外供水过程中会自动断电。某日因天气原因,太阳辐射能为E=1.75×105J/(h?m2)(每小时每平方米辐射的热量),太阳能只将水由20℃加热到了30℃,此时开启电加热器,将水加热到预设温度70℃.已知太阳能板的面积为2m2,水吸收太阳能的效率为60%,水的比热容为4.2×103J/(kg?℃)。供水过程中不计热量损失,请根据以上条件分析计算:
(1)水吸收太阳能的多少。
(2)太阳能板当天接收太阳能的时间。
(3)电路中电阻R2的阻值。
(4)在热水器向外供水时,通过控制冷、热水阀使热水器内的热水与20℃的冷水混合,可以使出水口流出的水达到需要的温度。已知人在淋浴时适宜的水温为40℃,每个人淋浴用水均为30L,假设热水器内70℃的热水能全部用完,则能满足几个人的淋浴用水?
德优题库

项目 参数
电源电压(V) 220
低温挡功率(W) 100
高温挡功率(W) 1200
容积(L) 50
共享时间:2025-03-23 难度:2 相似度:1
187495. (2025•陆港中学•四模) 德优题库随着人们生活水平的提高,房车旅游受到了大众的青睐,某公司推出了如图所示的小型房车,小林和父母参观车展时试驾了该车,该车在平直公路上以54km/h的速度匀速行驶了3600m。试驾时车和人总质量为4×103kg,阻力是车重的0.1。求:(汽车匀速行驶时牵引力等于阻力;g取10N/kg)
(1)该房车匀速行驶的时间。
(2)该房车匀速行驶时牵引力做功的功率。
共享时间:2025-04-20 难度:2 相似度:1
186897. (2025•师大附中•二模) 如图甲所示是一个电辅助太阳能热水器(以下简称热水器)。图乙为该热水器电加热部分的原理图,S是控制开关,可以在1、2、3三挡之间切换;图丙为热水器的铭牌。在光照条件不好时,可用电加热器加热,温度达到预设温度时会自动切换到保温状态,为了防止触电,热水器在向外供水过程中会自动断电。某日因天气原因,太阳辐射能为E=1.75×105J/(h?m2)(每小时每平方米辐射的热量),太阳能只将水由20℃加热到了30℃,此时开启电加热器,将水加热到预设温度70℃.已知太阳能板的面积为2m2,水吸收太阳能的效率为60%,水的比热容为4.2×103J/(kg?℃)。供水过程中不计热量损失,请根据以上条件分析计算:
(1)水吸收太阳能的多少。
(2)太阳能板当天接收太阳能的时间。
(3)电路中电阻R2的阻值。
(4)在热水器向外供水时,通过控制冷、热水阀使热水器内的热水与20℃的冷水混合,可以使出水口流出的水达到需要的温度。已知人在淋浴时适宜的水温为40℃,每个人淋浴用水均为30L,假设热水器内70℃的热水能全部用完,则能满足几个人的淋浴用水?
德优题库

项目 参数
电源电压(V) 220
低温挡功率(W) 100
高温挡功率(W) 1200
容积(L) 50
共享时间:2025-03-15 难度:2 相似度:1
187715. (2025•滨河中学•四模) 德优题库随着航空航天技术的发展,我国已向太空中发射了大量的卫星,太空中的卫星(如图所示)采用太阳能作为供电能源,太阳能翼会将太阳能转化为电能,储存在蓄电池中,卫星上的电器均用蓄电池供电。太阳能电池板接收太阳光辐射的平均功率为1000W/m2,其光电转化效率为20%,将电能储存到蓄电池的效率为80%。卫星上的电器设备正常工作时电功率为2000W,在地球阴影区为了维持设备正常工作,需要再开启电加热,加热功率为1600W。某卫星绕地球一圈的运动过程中,1.2h被太阳照射,0.4h处于地球阴影区域。
(1)卫星绕地球运行的轨道是一个椭圆形轨道,当卫星从远地点运动到近地点的过程中,卫星的重力势能        (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)每次经过地球阴影区域,卫星需要消耗多少电能?
(3)1m2太阳能电池板每小时接收的太阳能是多少?
(4)卫星绕地球一圈的运动过程中,为了保证设备正常工作,太阳能电池板有效面积至少为多少?(不考虑蓄电池供电时的能量损失)。
共享时间:2025-04-30 难度:2 相似度:1
187785. (2025•西工大附中•三模) 德优题库随着科技的进步,AI机器人将逐渐改变我们的生活。如图所示是我国自主研发的某款人形机器人,具有智能灵巧身手。某次测试中,该机器人用100N竖直向上的力将物体在2s内匀速抬高1m。求:
(1)机器人对物体所做的功;
(2)机器人对物体做功的功率。
共享时间:2025-04-15 难度:2 相似度:1
187350. (2025•曲江一中•三模) 德优题库如图所示,是成都大运会的一款蓉宝机器人,具有人脸识别、引导、翻译等功能,还可以提供急救包,是世界上首款带有应急功能的机器人。若重为600N的机器人在50N的牵引力作用下,以0.5m/s的速度在水平地面沿直线匀速行驶1min。求:
(1)此过程中机器人经过的路程是多少?
(2)此过程中牵引力做功的功率?
共享时间:2025-04-09 难度:2 相似度:1
193955. (2024•陆港中学•六模) 德优题库随着科技的发展,我国在航天领域取得非凡的成就,2021年5月22日,中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星表面,正式开启火星探测之旅,如图所示,“祝融号”火星车总质量240kg,有六个宽大的车轮,有四片太阳能电池板,它将通过搭载的相机、雷达、磁场探测器等仪器,将所获数据及时传回地面。火星车的行驶速度其实非常慢,只有0.5m/min,某次任务过程中,祝融号由原点向前直线探测一段距离然后返回原点(视为水平匀速运动),总用时20min。且已知g只有地球上的g的0.4倍,祝融号行进时所受阻力是总重的0.625倍,求:
(1)本次探测最远点距原点多少米?
(2)祝融号在火星上行进时所受的阻力是多大?
(3)祝融号行进的功率是多大?
共享时间:2024-05-23 难度:2 相似度:1
188417. (2023•西工大附中•二模) 如图甲所示是一个电辅助太阳能热水器(以下简称热水器)。图乙为该热水器电加热部分的原理图,S是控制开关,可以在1、2、3之间切换,如表为热水器的铭牌。在光照条件不好时,可用电加热器加热,温度达到预设温度时会自动切换到保温状态,为了防止触电,热水器在向外供水过程中会自动断电。某日因天气原因,太阳辐射能量为E=1.75×105J/(h•m2)(每小时每平方米辐射的热量),太阳能只将水由20℃加热到了30℃,此时开启电加热器,将水加热到预设温度70℃。已知太阳能板的面积为2m2,水吸收太阳能的效率为60%,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)。供水过程中不计热量损失,请根据以上条件分析计算:
项目 参数
电源电压(V) 220
低温挡功率(W) 100
高温挡功率(W) 1200
容积(L) 50
(1)分析电路图乙可知,电阻R1单独工作时,电加热器为         挡。为使热水器更适合北方地区使用,在不改变低温挡功率的前提下,将高温挡功率提升到2200W,只要更换电阻         (选填“R1”或“R2”)就可以实现。
(2)低温挡工作时,电路中的电流是多少?(保留2位小数)
(3)原电路中电阻R2的阻值是多少?
(4)太阳能板当天接收太阳能的时间是多少小时?

 
共享时间:2023-03-21 难度:2 相似度:1
194342. (2024•交大附中•六模) 德优题库斜面是一种简单机械,在日常生活中经常会使用斜面,例如卡车装载大型货物时,常会在车尾斜搭一块木板,工人将货物沿木板推入车厢,如图甲。将这一情景简化为图乙,斜面长s=5m,高h=2m。用平行于斜面F=500N的推力,将重力为1000N的物体,由斜面的底端匀速推到顶端,所用时间t=10s。求:
(1)该斜面的机械效率;
(2)推力做功的功率。?
共享时间:2024-05-21 难度:2 相似度:1

dyczwuyn

2025-05-30

初中物理 | | 解答题

  • 下载量
  • 浏览量
  • 收益额
  • 0
  • 1
  • 0
相同试题
试题下载
试题内容
调用试题名称
共享人
唐老师
试题题型
解答题
试题难度
试题题源
2020*西工大*期末
下载次数
168次
下载金币
5德优币(当前结余18德优币)
温馨提示
该试题下载至自主题库后,下载、备课永久免费!
试卷设置
试卷名称
省市校区
阶段科目
年份卷型
选择类型
已选考点
在线训练
视频讲解
温馨提示
视频讲解正在加载中、请等待!
视频解析购买
支付方式
德优币数
本次消耗0德优币
温馨提示

客服电话:400-816-0029,服务邮箱:610066832@qq.com

视频资源

试题找茬
纠错类型
纠错描述
温馨提示
共享试题、试卷经平台审核通过后方可展示,并永久享用用户下载分红权!