某速递公司在北京.上海.广州部分区域开展无人机快递实验:消费者在网上购物平台拍下规定商品--某品牌的红糖姜茶.就有机会在1小时内.看到无人机载着商品抵达．据报道.担负起快递运送任务的小型无人机名为“八爪直升机 .如图甲所示．该无人机配备有利于马达驱动的8旋翼.丙依靠GPS导航系统完成送货．如图乙所示是该无人机在水平飞行时受� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

12．

某速递公司在北京、上海、广州部分区域开展无人机快递实验：消费者在网上购物平台拍下规定商品--某品牌的红糖姜茶，就有机会在1小时内，看到无人机载着商品抵达．据报道，担负起快递运送任务的小型无人机名为“八爪直升机”，如图甲所示．该无人机配备有利于马达驱动的8旋翼，丙依靠GPS导航系统完成送货．如图乙所示是该无人机在水平飞行时受到的空气阻力与飞行速度之间的关系图象，其他的有关信息如下表．求：
（1）该无人机最大装载的货物重量；
（2）该无人机在最大装载状态下匀速上升时的规律；（不计空气阻力）
（3）为了保证无人机以最大安全飞行速度匀速送货完毕后能安全返回，请求出该无人机的最大送货距离．

无人机最大升力F	260N
无人机自重（含电池）G	160N
匀速上升的最大速度v	0.5m/s
最大安全飞行速度v	54km/h
电池电压	12V
电池容量	5000mA•h
电动机效率	80%

分析（1）由题意可知，无人机的最大升力与无人机自重之差即为无人机送货时最大能装载重力，根据G=mg，求出无人机送货时最大能装载质量；
（2）越到高空空气密度越小，要产生的最大升力仍为260N，则旋翼的转速应加快．
（3）根据电池容量可求得消耗的电能，再根据电动机效率求得有用能量，已知最大安全飞行速度v，根据图乙可知对应的牵引力，然后利用W=Fs可求得送货距离．

解答解：
（1）无人机上货物的最大重力：
G=F-G_机=260N-160N=100N；
根据G=mg得，无人机送货时最大能装载的货物质量为：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{100N}{10N/kg}$=10kg；
（2）越到高空空气的密度越小，因此该无人机在最大装载状态下匀速上升时，要产生260N的升力，旋翼的转速应越来越快；
（3）已知电池容量5000mA•h，
电池储存的电能W=UIt=12V×5A×3600s=2.16×10⁵J，
则电能转化的有用能量：W_有=W×80%=2.16×10⁵J×80%=1.728×10⁵J；
已知最大安全飞行速度v=54km/h=54×$\frac{1}{3.6}$m/s=15m/s，
由图乙可知，当最大安全飞行速度v=15m/s时，对应的阻力f=9.6N，
无人机水平匀速飞行时，牵引力F=f=9.6m，
由W_有=$\frac{F}{s}$可得无人机飞行的距离：
s=$\frac{{W}_{有}}{F}$=$\frac{1.728×1{0}^{5}J}{9.6N}$=1.8×10⁴m，
因为无人机以最大安全飞行速度匀速送货完毕后能安全返回，
则该无人机的最大送货距离s′=$\frac{1}{2}$s=$\frac{1}{2}$×1.8×10⁴m=9×10³m．
答：（1）该无人机最大装载的货物质量为10kg；
（2）该无人机在最大装载状态下匀速上升时旋翼的转速应越来越快；
（3）该无人机的最大送货距离为9×10³m．

点评本题考查了重力公式、速度公式的灵活应用，关键是从表格或图象中获取有用的信息．

练习册系列答案

3．如图所示的现象，能利用光的直线传播解释的是（　　）

20．下列是对与中学生有关的一些物理量的估测，其中最接近实际的是（　　）

	A．	中学生的平均身高为160cm		B．	适合中学生洗澡的水温为70℃
	C．	中学生的体重约为60N		D．	中学生脉搏的跳动是每秒65次

7．

如图所示，是学生很喜欢的一种运动--溜旱冰．旱冰鞋下面的轮子可以减小摩擦，从而使人更轻松的运动．想“刹车”停下来时，由于人具有惯性，还会向前滑动一段距离．

17．

弹簧秤下挂有一个定滑轮，定滑轮重力为1牛，A、B处于静止状态，G_A=4牛，G_B=6牛，如图．忽略绳重和摩擦，则弹簧秤的示数为（　　）

4．

小陈刷锅时发现，将锅漂浮在水面上时，水面上升了1.6厘米，将漂浮的锅沉入水底后，水面回落了1.4厘米．水槽可近似看作为一个底面积为0.5m²长方体容器．求：
（1）锅的质量．
（2）该锅的密度．
（3）沉底后锅对容器底部的压力．

1．微信是时下流行的一款手机软件，发送语音微信时，手机将声音信号先转换为电信号，再转换为数字信号，然后通过一定频率的电磁波发射出去．

2．

如图所示，是同学们用来测滑轮组机械效率的实验装置．
（1）如果钩码总重2N，每个滑轮重0.1N，不计绳重与摩擦，则钩码静止时，拉力是0.7N．
（2）为了准确测出滑轮组的机械效率，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计使钩码上升．
如表是某同学测量滑轮组机械效率的实验记录：

实验次数	钩码重 G₁/N	钩码提升高度h₁/m	弹簧测力计示数F/N	弹簧测力计上升的高度h₂/m	滑轮组的机械效率η
1	2	0.1	0.8	0.3
2	4	0.1	1.54	0.3	86.6%
3	6	0.1	2.24	0.3	89.3%

（3）请你帮他完成未填写的实验数据，第一次实验测得滑轮组的机械效率为83.3%．（计算结果保留一位小数）
（4）通过实验数据及装置的分析，用同一滑轮组提升不同重物至同一高度：克服动滑轮的重所做的额外功相同（选填“相同”或“不同”）；提升的物重增加时，克服物重所做的有用功变多（选填“多”或“少”），滑轮组的机械效率变大（选填“大”或“小”）．
（5）多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，目的是为了C．（填字母）
A．减小摩擦 B．多次测量取平均值减小误差 C．获得多组数据归纳出物理规律
（6）由本实验不能（选填“能”或“不能”）推断：任何机械的机械效率跟物重均有关．

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