太阳能清洁无污染，是人类能源的宝库，某太阳能汽车总质量为800kg，顶部安装了太阳能电池板，它是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动的一种新型汽车，

Question

太阳能清洁无污染，是人类能源的宝库，某太阳能汽车总质量为800kg，顶部安装了太阳能电池板，它是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动的一种新型汽车，太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为2.4×10³W/m²，汽车上的太阳能电池板的有效面积为5m²．
（1）轮胎与地面的总接触面积大约为0.1米²，此时对地面的压强为多少？
（2）太阳能电池板能将太阳能转化为电能，若太阳能电池板的转换效率为40%，则转换给汽车电动机的功率是多少？
（3）如果这辆汽车的电动机经电能最终转化为机械能的效率为80%，若汽车所受阻力为车重的0.02倍，求汽车受到的阻力是多大？汽车在该地面上匀速时的速度为多少？

Answer 1

（1）车的重力为G=mg=800kg×10N/kg=8000N，则压力F=G=8000N；
所以，压强p=(F)/(S)=(8000N)/(0.1m2)=8×10⁴Pa；
（2）太阳能电池板能将太阳能转化为电能，若太阳能电池板的转换效率为40%；
则转换的电功率为：P=ηP₀S=40%×2.4×10³W/m²×5m²=4.8×10³W；
（3）阻力f=0.02G=0.02×8000N=160N；
机械功率P_机械=η′P=80%×4.8×10³W=3.84×10³W；
由于这辆汽车在某水平面上匀速行驶，则牵引力等于阻力，F_牵=160N，由P=(W)/(t)=(Fs)/(t)=Fv可得：
v=(P机械)/(F牵)=(3.84×103W)/(160N)=24m/s．
答：（1）轮胎对地面的压强为8×10⁴Pa；
（2）转换给汽车电动机的功率是4.8×10³W；
（3）汽车受到的阻力是160N；汽车在该地面上匀速时的速度为24m/s．