题目内容
【题目】无人机航拍影像具有高清晰、高现实性的优点。下表是某小型无人机的部分参数:
参数名称 | 最大飞行半径/km | 最大巡航速度km/h | 电池电压/V | 电池容量/mAh | 电动机额定功率/W | 拍摄速度/帧/秒 |
数据 | 5 | 50 | 24 | 2500 | 20 | 11000 |
(电池容量=放电电流×放电时间,例如,1mAh是指以1mA的电流能连续工作lh。帧/秒是指每秒拍摄的画面数)。
(1)人们是利用遥控器通过_____传输信息操控无人机的,其有效操控距离至少为_____km。
(2)小轿车在高速公路上限速120km/h。如图甲所示,交警部门利用无人机进行高速公路通行情况的实时监测。一辆小轿车在通行0.5m的过程中,高速摄像机拍摄帧数为110帧,据此判断小轿车是否超速?_____(是/否)。
(3)如图乙,是无人机竖直向上运动的v﹣t图象,由图象可知,在0~5s内,无人机受到的升力_____(>/=/<)重力。
(4)电动机是控制无人机飞行状态的关键动力设备,当它正常工作时,12s内消耗的电能是_____J.已知电动机消耗的功率是电源总功率的50%,则无人机在空中以额定功率飞行的时间不能超过_____h。
(5)为增大小型无人机的巡航时间,请从研制方面,提出一条合理化建议:_____。
【答案】电磁波 5 是 > 240 1.5 减轻无人机的质量
【解析】
(1)人们是利用遥控器通过电磁波传输信息来操控无人机的;由图表中数据可知,最大飞行半径为5km,故有效操控距离至少为5km;
(2)高速摄像机拍摄1帧画面需要的时间
高速摄像机拍摄帧数为110帧所需的时间:t=110×=0.01s,
小轿车的速度:小轿车已经超速。
(3)分析图乙可知,由图象可知,在0~5s内,无人机做加速运动,则无人机处于非平衡状态,升力大于重力;
(4)无人机飞行状态正常工作时,12s内消耗的电能:W=Pt=20W×12s=240J;
无人机电源的总能量:W总=UIt=24V×2.5A×1×3600s=216000J;
电动机消耗的能量是电源总能量的50%:W′=50%W总=50%×216000J=108000J,
由可得,无人机在空中以额定功率飞行的时间:
(5)为增大小型无人机的巡航时间,可以减轻无人机的质量,减小工作功率,增大电能储备等。