【题目】如图甲所示为一款能自动清扫地面的扫地机器人。机器人通过电动机旋转产生高速气流,将灰尘、杂物吸入集尘盒;其防滑轮皮采用凸凹材质制成;底部安装有塑料刷,用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体;前端装有感应器,通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物。当剩余电量减为电池容量的20%时,机器人会主动寻找充电器充电。表一为某扫地机器人的部分参数。电池容量指放电电流与放电总时间的乘积。

表一:

机器人中吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数,测得某吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如表二。真空度指主机内部气压与外界的气压差。风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积。吸尘电机吸入功率与输入功率的比值叫做效率。
表二:

(1)机器人工作时,主机内部的气压(选填“大于”、“小于”或“等于”)大气压而产生吸力。若该机器人向障碍物垂直发射超声波,经过0.001s收到回波,则其发射超声波时与障碍物间的距离为cm。(设超声波在空气中的传播速度为340m/s)
(2)该机器人正常工作时的电流为A;充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为min。
(3)由表二数据可知,当风量为0.015m3/s时,若吸尘电机的输入功率为25W,此时其效率为%;上述风量下,10min内通过吸尘电机排出的空气质量为kg。(取ρ空气=1.3kg/m3
(4)光敏电阻是制作灰尘传感器的常用元件。图乙为某机器人中吸尘电机内部的光敏电阻的控制电路,两端总电压U0恒定(U0<12V),RG为光敏电阻,其阻值随空气透光程度的变化而变化,R0为定值电阻。当光敏电阻分别为6Ω和18Ω时,电压表的示数分别为4.5V和2.25V,则R0=Ω。

(5)若机器人1秒钟消耗的电能中有40%用于克服摩擦力做功。已知集尘盒空置时,机器人匀速运动时受到的摩擦阻力为16N,查阅资料显示摩擦力与压力成正比,则达到最大集尘量时机器人运动的速度为多少?(写出必要计算步骤)

【题目】太阳能飞机
2015年3月,全球最大的太阳能飞机“阳光动力2号”(如图所示)开始首次环球飞行,途径我国重庆和南京两个城市,此行的重要目的是传播新能源概念.“阳光动力”2号太阳能飞机翼展达到72米,比波音747﹣8型的翼展还要宽3.5米;机长22.4米,接近一个篮球场的长度;机高6.37米,相当于三层楼;而重量仅有2.3吨,跟一辆宝马760Li的重量相差无几.
跟它巨大的尺寸相比,“阳光动力”2号的飞行性能数据可能会让你有种回到莱特兄弟时代的感觉.它的起飞速度只有35千米/小时,比博尔特奔跑的速度还要慢.巡航速度90千米/小时,最大速度不过140千米/小时,绝对是遵纪守法好司机的驾驶记录水平.
然而,“阳光动力”2号又是一架集合了当今材料、电子、结构、人机工程学最顶尖技术于一体的大号玩具.它的机翼、机身和水平尾翼上共贴敷了17248片135微米厚的单晶硅薄膜太阳能电池,虽然23%的光电效率并不是世界上最高的,却是平衡了能效、强度和重量后的最优选择.
这些电池可以产生最大70千瓦的功率,这些电力可以输出给四台单台功率13.5千瓦的电动机,带动四扇4米直径的双叶螺旋桨,给飞机提供动力.整个推进系统的电力﹣动力转换效率高达94%.阳光充足时多余的电力还会向四个发动机吊舱中的锂聚合物电池组充电.这四组电池总重633千克,能量密度达到了260瓦时/千克,目前市面上电动汽车的电池能量密度水平还徘徊在200瓦时/千克.这些电池可以让“阳光动力”2号熬过漫长的黑夜,迎来新一天的阳光.
由于要用尽可能少的能源飞更远的距离,整架飞机的空气动力学布局采取了有着超高升阻比的滑翔机外形.细长的机翼给结构和材料提出了严苛的要求.最终,机翼里布置了140根碳纤维肋条,外表的蒙皮则采用了一种全新开发的树脂薄膜材料,厚度仅有17微米.除了机翼肋骨,机身的大部分骨架和硬质外壳也都采用了碳纤维材料,某些碳纤维板材每平方米的重量仅有25克,是普通打印纸的三分之一.
请解答下列问题
(1)该飞机白天飞行时,利用高效太阳能电池版将电磁能(太阳能)转化为能;夜间飞行时,利用其超轻薄离子电池储备的能转化为电能,首次实现昼夜飞行而不耗费一滴燃油.
(2)该机从重庆飞往南京的航程约为1260km,用时17.5h.则它的飞行速度为km/h;
(3)为降低飞行时的能量消耗,该机选用新型轻质材料,取面积为1m2 , 厚度为1mm的新型材料,测得其质量为250g,则该材料的密度为

 0  224485  224493  224499  224503  224509  224511  224515  224521  224523  224529  224535  224539  224541  224545  224551  224553  224559  224563  224565  224569  224571  224575  224577  224579  224580  224581  224583  224584  224585  224587  224589  224593  224595  224599  224601  224605  224611  224613  224619  224623  224625  224629  224635  224641  224643  224649  224653  224655  224661  224665  224671  224679  235360 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网