◎ 题目

珠海有“发明大王”之称的宋有洲经过上千次试验之后，于2008年底研制出的“空中绿化存车亭”获得国内和国际专利．此亭集绿化、停车、防盗、户外广告于一体，存车时只需40秒就可以把车子“锁上天”．图乙为“空中绿化存车亭”的工作原理图，其中A为存车架，O为杆OB的转动轴，杆的B端固定悬挂泊车位置，BC为牵引OB杆转动的钢丝绳，M为牵引钢丝绳的电动机．存车时，汽车开到存车架上，电动机通过钢丝绳BC将杆OB拉到一定高度固定；取车时，将OB杆放下使存车架落回地面． 请根据以上信息回答下列问题（忽略OB的重力和机械各部分的摩擦力）： （1）图乙中使用了 ______滑轮；它是 ______（选填“省力”“费力”或“既不省力也不费力”）的机械． （2）如图乙所示，小汽车从水平地面被提升到BC垂直于杆OB的过程中，作用在B点的动力如何变化？为什么？ （3）专家建议遮阳棚上加装太阳能光电板，给蓄电池充电，再由蓄电池给电动机供电．若汽车的重为G1、存车架的重为G2、被提升的高度为h，杆OB的长为L；光电板平均每小时每平方米面积吸收太阳能为E，太阳平均每天照射时间为t小时，太阳能转化为电能的效率为η1，电能转化为机械能的效率为η2．如果每天需存车的平均次数为N 次，忽略下降过程电动机消耗的电能，请你选用相关数据（用字母表示）推导光电板面积至少是多少？（要求写出推导过程）

◎ 答案

（1）图乙中的滑轮轮轴都是固定的，所以都是定滑轮；定滑轮的特点是不省力，但可以改变力的方向； 故答案为：定，既不省力也不费力； （2）绳子的拉力和OB杆的支持力合力等于车及存车架的重力，当OB杆在提升过程，OB杆对B点的支持力方向与绳子拉力方向夹角越来越小，当BC绳与OB杆垂直时，绳子的拉力最小，在此过程中作用在B点的动力越来越小； （3）每天存N 次车需要做的有用功W有=N（G1+G2）h； 每天面积为S的光电板吸收的太阳能Q=EtS； 太阳能转化为电能W=Qη1=EtSη1； 由机械效率公式η= W有 W总 可知，η2= N(G1+G2)h  EtSη1 ； 所以需要的光电板面积S= N(G1+G2)h Etη1η2 ； 答：需要的光电板面积S= N(G1+G2)h Etη1η2 ．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“珠海有“发明大王”之称的宋有洲经过上千次试验之后，于2008年底研制出的“空中绿化存车亭”获得国内和国际专利．此亭集绿化、停车、防盗、户外广告于一体，存车时只需40秒就可以…”主要考查了你对  【能量转化效率】，【杠杆的动态平衡分析】，【杠杆的分类】，【定滑轮及其工作特点】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。