15.如圖所示為某型“無人機(jī)”,它具有4個(gè)旋翼,可通過無線電進(jìn)行操控,其在拍攝調(diào)查、無人配送等方面具有廣闊的前景.
(1)制作無人機(jī)的材料應(yīng)具有密度小、硬度大的特點(diǎn),起飛時(shí),增大四個(gè)旋翼的轉(zhuǎn)速,使吹向下方的風(fēng)量增加,無人機(jī)就會(huì)上升,這是因?yàn)榱Φ淖饔檬窍嗷サ模诳罩酗w行時(shí),只要增加右側(cè)兩個(gè)旋翼的轉(zhuǎn)速,就能使無人機(jī)右側(cè)抬升,向左傾斜飛行.
(2)該機(jī)一個(gè)旋翼的電動(dòng)機(jī)額定功率為30W,額定電壓為15V,電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),通過的電流為多少A?
(3)該機(jī)所需的能量是由一塊輸出電壓為15V,容量為5000mA•h的電池提供.若電能的80%用于飛行,飛行時(shí)的實(shí)際功率為100W,則該機(jī)最多能飛行多少時(shí)間?

分析 (1)在體積相同時(shí),減小材料的密度可減小物體的質(zhì)量;物體間力的作用是相互的;流體的壓強(qiáng)跟流速有關(guān),流速越大,壓強(qiáng)越。畵(jù)此分析即可解答;
(2)根據(jù)P=UI求解額定電流;
(3)利用W=UIt計(jì)算電池儲(chǔ)存的能量,然后利用效率公式計(jì)算電能轉(zhuǎn)化為的機(jī)械能,再利用P=$\frac{W}{t}$計(jì)算時(shí)間.

解答 解:(1)為了減輕無人機(jī)的質(zhì)量,在體積一定時(shí),制作無人機(jī)的材料應(yīng)具有密度小的特點(diǎn);
增大四個(gè)旋翼的轉(zhuǎn)速,使吹向下方的風(fēng)量增加,無人機(jī)就會(huì)上升,這是因?yàn)榱Φ淖饔檬窍嗷サ模?br />根據(jù)流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系可知,流速越大,壓強(qiáng)越小,要使無人機(jī)右側(cè)抬升,需要增加右方的風(fēng)量,減小右方的壓強(qiáng),因此應(yīng)該增加側(cè)兩個(gè)旋翼的轉(zhuǎn)速.
(2)電動(dòng)機(jī)的額定電壓是220V,額定功率為1.1KW,故額定電流為:
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{30W}{15V}$=2A;
(3)電池儲(chǔ)存的能量:
W=UIt=15V×5A×3600s=2.7×105J,
根據(jù)η=$\frac{{W}_{機(jī)}}{W}$可得,電能轉(zhuǎn)為的機(jī)械能:
W機(jī)=W×80%=2.7×105J×80%=2.16×105J,
根據(jù)P=$\frac{W}{t}$可得,該機(jī)最多能飛行的時(shí)間:
t=$\frac{W}{P}$=$\frac{2.16×1{0}^{5}j}{100W}$=2160s.
答:(1)密度;相互的;右;
(2)通過的電流為2A;
(3)該機(jī)最多能飛行2160s.

點(diǎn)評(píng) 此題考查密度的應(yīng)用、力的作用的相互性、流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系、電功、效率和功率公式的應(yīng)用,涉及到的知識(shí)點(diǎn)較多,綜合性較強(qiáng),關(guān)鍵是公式的靈活運(yùn)用.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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B.物體的溫度越高,含有的熱量越多
C.物體的溫度升高,則一定是從外界吸收了熱量
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B.在下降過程中左側(cè)鉤碼重力勢(shì)能保持不變
C.該實(shí)驗(yàn)使用定滑輪,是因?yàn)槎ɑ啿荒芨淖兞Φ拇笮?/td>
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