1996年清华大学和香港大学的学生合作研制出太阳能汽车，该车是利用太阳能电池将所接受的太阳能转化为电能而提供给电动机驱动汽车，已知车上太阳能电池正对太阳时，电池

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1996年清华大学和香港大学的学生合作研制出太阳能汽车，该车是利用太阳能电池将所接受的太阳能转化为电能而提供给电动机驱动汽车，已知车上太阳能电池正对太阳时，电池加在电动机上的电压为U，通过的电流为I，电动机的直流电阻为R．太阳辐射能量的总功率为P，太阳光垂直照射到该太阳能电池的面板（接受太阳光能的装置）时，单位面积的辐射功率为P₀,求：
(1)此时电动机的效率是多少？
(2)假若太阳光在穿过太空及地球表面大气层到达地面时，沿途的能量损耗忽略不计，求太阳到地球的距离r．
(3)太阳辐射的能量实际上由质子参与的一系列反应产生，而这一系列反应的总效果相当于下述核反应：

、氦核

、正电子

的质量分别为m_p、m_α、m_e，试求1s内参与上述热核反应的质子数目．

答案

解：(1)电池对电动机供电的效率

(2)依能量守恒关系有4πr2·P₀=P
所以

(3)热核反应中的质量亏损△m=4m_p-m_α-2m_e
释放的能量△E=△m·c²设1s内参与热核反应的质子数为N
有

解得

举一反三

如图所示，有一倾角为θ的斜面，轻弹簧一端固定在斜面底端的挡板上。质量为m的物体以初速度v₀沿斜面向下开始运动，起点A与轻弹簧自由端O距离为s，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，物体与弹簧相碰后，弹簧的最大压缩量为x，则弹簧被压缩最短时，弹簧具有的弹性势能为

[ ]
A．

－μmgS
B．

－μmg(s+x)
C．

－μmg(s+x)+mg(x+s)sinθ
D．

－μmg(s+x)-mg(x+s)sinθ

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1791年米被定义为：在经过巴黎的子午线上，取从赤道到北极长度的一千万分之一．
(1)请由此估算地球的半径R．（结果保留三位有效数字）
(2)太阳与地球的距离为1.5×10¹¹m，太阳光以平行光束入．地球表面

的面积被水面所覆盖，太阳在一年中辐射到地球表面水面部分的总能量W约为1. 87×10²⁴J．设水面对太阳辐射的平均反射率为7%，而且将吸收到的35%能量重新辐射出去．太阳辐射可将水面的水变成水蒸气散发到空中（设在常温、常压下蒸发1 kg水需要2.2×10⁶ J的能量），而后凝结成雨滴降落到地面．
①估算整个地球表面的年平均降雨量（以毫米表示，球面积为4πR²）．
②太阳辐射到地球的能量中只有约50%到达地面，W只是其中的一部分，太阳辐射到地球的能量没能全部到达地面，这是为什么？请说明两个理由．

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人们工作、学习和劳动都需要能量，食物在人体内经消化过程转化为葡萄糖，葡萄糖在体内又转化为CO₂和H₂O，同时释放的能量E=2.80×10⁶J·mol^-1．一个质量为60kg的短跑运动员起跑时以

s的时间冲出m远，他在这一瞬间消耗体内储存的葡萄糖多少克？

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水滴从10m高空由静止开始下落，在下落过程中，水滴重力势能的40% 转化为内能使水的温度升高，则水滴落地后温度升高___ ℃．[ 水的比热容c=4.2×10³J/( kg. ℃)，g=10 m/s²]

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带有光滑斜面的木块P原来静止在光滑的水平桌面上，另一个小木块Q从木块P的顶端由静止开始沿光滑的斜面下滑。当Q滑到P的底部时，P向右移动了一段距离且具有向右的速度v，下列说法中正确的是[ ]
A．木块P，Q组成的系统水平方向动量守恒
B．斜面的弹力对小木块Q不做功
C．重力对小木块Q做的功与Q的重力势能减少量之和，等于木块P与Q增加的动能之和
D．小木块Q减少的机械能等于木块P增加的动能

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