Question

17．某無人機(jī)機(jī)身質(zhì)量1.1噸，翼展14米，機(jī)長(zhǎng)9米，最大升空高度5300米，其他參數(shù)如表格所示．

最大飛行速度	280千米/時(shí)
正常巡航速度	160千米/時(shí)
最大續(xù)航時(shí)間	20小時(shí)
最大續(xù)航航程	4000千米
最大載荷量	200千克
最大載燃油量	300千克

（1）該無人機(jī)頭部設(shè)計(jì)成流線型，且表面復(fù)合材料極其光滑，目的是減小空氣摩擦阻力．
（2）該無人機(jī)若以正常巡航速度從某機(jī)場(chǎng)飛往相距800千米的目的地執(zhí)行任務(wù)，需飛行多少小時(shí)？
（3）該無人機(jī)滿載燃油，并以最大載荷量停在水平跑道上蓄勢(shì)待發(fā)，此時(shí)無人機(jī)輪胎與地面接觸的總面積為0.04米²，無人機(jī)對(duì)水平跑道的壓強(qiáng)多大？

Answer 1

分析 （1）流線型是前圓后尖，表面光滑，略象水滴的形狀．具有這種形狀的物體在流體中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的阻力最小，所以汽車、火車、飛機(jī)機(jī)身、潛水艇等外形常做成流線型．
（2）由參數(shù)表知道最大巡航速度，又知道行駛距離，利用速度公式求行駛時(shí)間；
（3）已知無人機(jī)滿載時(shí)的總重，可以得到對(duì)水平地面的壓力；已知壓力和接觸面積，利用公式p=$\frac{F}{S}$得到車對(duì)地面的壓強(qiáng)．

解答 解：（1）飛機(jī)的外形是仿照鳥類的體型設(shè)計(jì)建筑的，一般設(shè)計(jì)成流線型，這屬于仿生技術(shù)，流線型能減小空氣摩擦阻力，便于飛行；
（2）由v=$\frac{s}{t}$得飛行的時(shí)間：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{800km}{160km/h}$=5h．
（3）無人機(jī)滿載時(shí)的總重m=1100kg+300kg+200kg=1600kg
無人機(jī)對(duì)水平跑道的壓力：
F=G=mg=1600kg×10N/kg=16000N；
無人機(jī)對(duì)水平跑道的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{16000N}{0.04{m}^{2}}$=4×10⁵Pa；
答：（1）減小空氣摩擦阻力；（2）需飛行5小時(shí)；（3）無人機(jī)對(duì)水平跑道的壓強(qiáng)為4×10⁵Pa．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)速度公式、二力平衡條件、壓強(qiáng)公式的掌握和運(yùn)用，能從技術(shù)參數(shù)表中得出相關(guān)信息，知道流線型能減小空氣阻力，便于飛行．