Question

【题目】如图所示为某款“无人机”（多功能飞行器），该款“无人机”的质量为2.5kg。它具有4个旋翼，可通过无线电进行操控，其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。g=10N/kg

（1）起飞时，增大四个旋翼的转速，使吹向下方的风量增加，无人机就会上升，这是因为_____。在空中飞行时，只要增大_____（选填“左”或“右”）侧两个旋翼的转速，就能使无人机左侧抬升，向右倾斜飞行。

（2）若该机在30秒内匀速竖直上升120米进行空中拍摄，则此过程中无人机克服自身重力做功的功率是多大_____？

（3）当该无人机静止在水平地面上时，与地面的接触面积为40cm2，请计算此时无人机对水平地面的压强____？

（4）该机所需的能量是由一块输出电压为15V，容量为6000mA．h的电池提供。若电能的75%用于飞行，飞行时的平均功率为90W，则该机最多能飞行多少时间______？

Answer 1

【答案】力的作用是相互的 左 无人机克服自身重力做功的功率是100W 无人机对水平地面的压强6250Pa 该机最多能飞行的时间为2700s

【解析】

（1）增大四个旋翼的转速，使吹向下方的风量增加，无人机就会上升，这是因为力的作用是相互的；根据流体压强和流速的关系可知，流速越大，压强越小，要使无人机左侧抬升，需要增加左方的风量，减小左方的压强，因此应该增加左侧两个旋翼的转速；（2）无人机的重力：G＝mg＝2.5kg×10N/kg＝25N，克服重力做的功：W＝Gh＝25N×120m＝3000J，克服自身重力做功的功率：P＝＝100W；（3）无人机对地面的压力等于自身重力，即F＝G＝25N，无人机对水平地面的压强：p＝＝6250Pa；（4）由题知，电池的输出电压为15V，容量为6000mAh，则电池提供的最大电能：W电＝UIt＝15V×6A×3600s＝3.24×105J，由η＝得，用于飞行的能量：W＝W电×η＝3.24×105J×75%＝2.43×105J，由P＝得，最多能飞行的时间：t＝＝2700s。