(1)太阳能是21世纪重点发展的能源之一.太阳能汽车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汽车的一种新型汽车.有一辆太阳能实验车,车上太阳能电池接受太阳能的面板的有效面积为S=8m2,在晴朗的天气,太阳光照射到电池板每1m2面积上辐射功率为P0=1.2KW,在晴朗的天气,电池对着太阳时产生的电压为U=160V,并对电动机提供I=12A的电流.则太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是______,如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%,当汽车在水平路面上以8m/s的速度匀速行驶时,受到的牵引力______N.
(2)新材料有半导体、超导材料和纳米材料.集成线路是由______材料制成的,人们能够利用超导体的______?特性实现远距离、大功率送电.
(3)根据实验数据描出加热过程中杯内物质的温度随时间变化图象如图,t2时刻,该物质处于______态(选填“固”、“液”、“固、液混合”),t2与t3相比,______时刻杯内物体内能较大.
(4)用滑轮组将一个重为5N的物体匀速提升10cm,由图可知,绳端受到的拉力F为______N,滑轮组的机械效率η为______%.上升过程中物体的______(机械/动/重力势)能没有发生变化.
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解:(1)太阳能电池的面板接收到的太阳能的功率:
P太=P0S=1.2×103W/m2×8m2=9600W,
转化为太阳能汽车的电功率:
P电=UI=160V×12A=1920W,
太阳能电池将太阳能转化为电能的效率:
η1=×100%=×100%=20%;
设汽车的转化效率为η2,则汽车转化为机械能的功率:
P机=P电×η2=1920W×75%=1440W,
当汽车匀速行驶时,
P机===Fv,
牵引力:
F===180N.
(2)半导体材料有许多独特的功能,根据半导体材料的特殊性质制成了特殊的元件,如:集成电路;
人们能够利用超导体的零电阻特性,可以减小线损耗,实现远距离、大功率送电.
(3)t2时刻,该物质处于熔化过程中,所以此物质为固液混合态.
晶体在熔化过程中温度没变,但要不断吸热,所以t3时刻的内能大.
(4)由图知n=3,s=3h,
读弹簧测力计可知,绳端的拉力F=2N,
η=====≈83.3%.
动滑轮被匀速提升,质量不变、速度不变、高度变大,动能不变、重力势能增大、机械能增大.
故