5.
(力学问题)在第19届中国北京科技产业博览会上,一项“中国原创”重大发明成为世界媒体的焦点!全新亮相的“巴铁”(如图)吸引了世界的关注.“巴铁”是一种采用电力驱动的大运量宽体高架电车,上层载客,下层镂空,马路上的小汽车在它的“肚子”里自由穿行.设计最快时速72km/h,“巴铁”牵引机系统采用直流电动机作动力,车顶层覆盖太阳能光伏系统,为车内照明系统提供电能,其相关技术参数如下:
动力系统 |
电机额定电压 | 电机平均工作电流 | 车体总长 | 有效载货 |
直流1000V | 150A | 48m | 50000kg |
车载光伏系统 |
光伏电池有效面积 | 光伏电池的光电转换效率 | 照明系统总功率
2KW |
80m2 | 40% |
(1)“巴铁”站台设计成一个高出地面约30cm的缓坡(如图),上坡前关闭发动机,利用其具有
冲上缓坡,出站利用其在站台上具有的
能实现无动力启动,达到低碳节能.
(2)如果“巴铁”正在以54km/h匀速行驶在笔直的马路上,一辆长2m的小汽车同向以72km/h的速度匀速通过巴铁的“肚子”,需多长时间?
(3)若行驶中的巴铁总质量为60t,则以最快速度匀速行驶50km,所受阻力为巴铁总重7.5×10
-3倍,巴铁牵引机的功率为多少?
(4)为满足“巴铁”的照明系统同时正常工作,则光伏电池每平方米每小时需获得的太阳能为多少?