Question

07北京理综  7 、（18分）环保汽车将为2008年奥运会场馆服务。某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量m＝3×10³ kg。当它在水平路面上以v＝36 km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I＝50 A，电压U＝300 V。在此行驶状态下

⑴求驱动电机的输入功率P_电；

⑵若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P_机，求汽车所受阻力与车重的比值（g取10 m/s²）；

⑶设想改用太阳能电池给该车供电，其他条件不变，求所需的太阳能电池板的最小面积。结合计算结果，简述你对该设想的思考。

已知太阳辐射的总功率P₀＝4×10²⁶ W，太阳到地球的距离r＝1.5×10¹¹ m，太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗，该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%。

Answer 1

⑴驱动电机的输入功率

⑵在匀速行驶时      

汽车所受阻力与车重之比   。

⑶当阳光垂直电磁板入射式，所需板面积最小，设其为S，距太阳中心为r的球面面积

若没有能量的损耗，太阳能电池板接受到的太阳能功率为，则

设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为P，

      由于，所以电池板的最小面积

                         

分析可行性并提出合理的改进建议。