Question

4．2017年春晚，50架DOBBY口袋无人机带来的表演，堪称国内难度最高的室内编队飞行．DOBBY身形小巧，整机（含电池）质量只有199克，折叠后可放在口袋中随身携带．每架DOBBY搭载4个功率为10W的电动机，供电电池的容量为970mAh（是指该电池以970mA电流供电时能持续工作1h），正常工作电压为8V．
（1）舞台上，若无人机在2秒内能匀速直线上升到8米高的空中，则它飞行的速度是多少？
（2）在电池无剩余电量的情况下，用额定电压为10V的移动充电宝给该电池充电，30分钟能完成充电，则给该机充电时的电流多大？
（3）如果充满电后的电池储存的电能90%给电动机供电，无人机能正常工作多长时间？

Answer 1

分析 （1）由速度公式计算无人机飞行的速度；
（2）由W=UIt计算给该机充电时的电流；
（3）由电池供电效率和P=$\frac{W}{t}$计算工作时间．

解答 解：
（1）无人机飞行的速度：
v=$\frac{h}{t}$=$\frac{8m}{2s}$=4m/s；
（2）供电电池的容量为970mAh，正常工作电压为8V，所以电池存储的能量：
W=UIt=8V×0.97A×3600s=27936J，
充电宝的充电电压10V，充电时间30min，所以充电电流：
I'=$\frac{W}{U′t′}$=$\frac{27936J}{10V×30×60s}$=1.552A；
（2）无人机有4个功率10W的电动机，所以无人机总功率：P=4×10W=40W，
电池储存的电能90%给电动机供电，由P=$\frac{W}{t}$可得充满电后无人机能正常工作时间：
t_机=$\frac{{W}_{机}}{P}$=$\frac{90%W}{P}$=$\frac{0.9×27936J}{40W}$≈629s．
答：（1）无人机飞行的速度是4m/s；
（2）给该机充电时的电流是1.552A；
（3）如果充满电后的电池储存的电能90%给电动机供电，无人机能正常工作629s．

点评 本题考查了速度、电能和电功率计算公式的应用，理解题意、熟练运用公式是关键．