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无人机
旋翼无人机由于其机动性和灵活性强，广泛应用在航拍领域、交通管理等方面。如图甲所示为某品牌四旋翼无人机，它采用4个电动机带动旋翼(螺旋桨)转动，对下方空气施力的同时获得升力。该无人机设有一键起降和返航、空中悬停等功能，携带的摄像机可以进行高清拍摄并实时把信号传到遥控器显示器，它还拥有全球卫星导航系统。“ 无人机”。上升时受到的空气阻力与上升速度的平方成正比，该“无人机”能以最大6m/s的速度上升，此时受到的空气阻力为9N。[g=10N/kg]
如所示为该无人机的部分参数。
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整机质量 |
2kg |
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电池额定电压 |
15V |
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悬停时每个电动机功率 |
50W |
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最大上升速度 |
6m/s |
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电池容量 |
5000 mA·h |
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电动机的转换效率 |
75% |
(1)
无人机旋翼高速旋转获得向上的升力，该升力的施力物体是；除了受升力外，无人机还受到空气阻力和两个力作用： 当“无人机”以恒定的速度从地面匀速竖直上升，这三力是(“平衡力”或“非平衡力”)。
(2)
理论证明，电池充电时间t、电池容量和充电电流存在如下关系：t=
， 该无人机电池充电电流为4A，那么把无电状态的该无人机电池充满电，需要 h。
(3)
无人机利用测距传感器来判断离地高度。若某测距传感器的阻值R1与离地高度h的关系如图乙所示，如图丙所示的检测电路采用了“稳流电源”(电源输出的电流恒定)，要使高度表(实质是电流表或电压表)的示数能随飞行高度的增大而增大，则此高度表应安装在 (1/2/3)位置，该高度表示数刻度(均匀/不均匀)。
(4)
“无人机”在参与某次火情的勘测时，假设它以2m/s的速度从地面匀速竖直上升至50米高处，然后悬停(整个过程4个电动机同时工作)。“无人机”匀速上升过程中受到的空气阻力为N，电动机消耗的电能为 J。
【考点】
力的概念及单位;
平衡力的辨别;
平衡状态的判断;
电路的动态分析;
电功的计算;