Question

2003年10月15日9時，隨著火箭發動機的轟鳴，長征二號F運載火箭將我國第一艘載人航天飛船“神舟”五號送入太空，實現了中華民族5000年的飛天夢．
小明在觀看了有關“神舟”五號的航天展后，他搜集了一些問題，回到班級中想要考考你：
（1）若火箭起飛時質量為4.60×10⁵千克，豎直向上的起飛推力為5.88×10⁶牛，則火箭起飛時的合力為

 

牛（g=10牛/千克）
（2）飛船的太陽能帆板的一部分光電池板面積為8m²，正對太陽可以產生120伏的電壓，可以為工作艙提供10A的電流．若太陽光照射處每平方米面積上獲得太陽輻射功率為1kw，試計算該光電池的光轉換率．

Answer 1

分析：（1）先根據G=mg求出重力，然后根據同一直線上反方向二力的合力等于二力之差，方向與較大力的方向一致進行計算；
（2）光電池板獲取的太陽能是總功，為工作艙提供的電能是有用功．根據機械效率的公式進行計算．

解答：解：（1）火箭的重力：G=mg=4.60×10⁵kg×10N/kg═4.60×10⁶N，
則火箭起飛時的合力：F=5.88×10⁶N-4.60×10⁶N=1.28×10⁶N，方向豎直向上；
（2）光電池板獲取的太陽能P_總=1.0×10³W×8m²=8×10³W，
為工作艙提供的電能有用功率P=UI=120V×10A=1200W，
機械效率的公式η=

W有

W總

×100%=

1200W×t

8000W×t

×100%=15%．
答：（1）1.28×10⁶；（2）光電池的光轉換率為15%．

點評：本題考查學生對重力計算公式、同一直線上二力的合成以及機械效率計算公式和對題目條件分析能力．