Question

【題目】閱讀短文，回答問題 無人機(jī)作為空中平臺，以高分辨率高速攝像機(jī)、輕型光學(xué)相機(jī)、激光掃描儀等設(shè)備獲取信息，用計(jì)算機(jī)對圖象信息進(jìn)行處理，并按照一定精度要求制作成圖象．無人機(jī)航拍影像具有高清晰、高現(xiàn)實(shí)性的優(yōu)點(diǎn)．下表是某小型無人機(jī)的部分參數(shù)：

參數(shù)名稱	最大飛行 半徑/km	最大巡航速度/kmh﹣l	電池電壓/V	電池容量/mAh	電動機(jī)額定功率/W	拍攝速度/幀秒﹣1
數(shù)據(jù)	5	50	34	250	20	11000

（電池容量=放電電流×放電時(shí)間，例如，1mAh是指以1mA的電流能連續(xù)工作1h．幀秒﹣1是指每秒拍攝的畫面數(shù)）

（1）人們是利用遙控器通過傳輸信息操控?zé)o人機(jī)的，其有效操控距離至少為km．
（2）小轎車在高速公路上限速120km/h．如圖甲所示，交警部門利用無人機(jī)進(jìn)行高速公路通行情況的實(shí)時(shí)監(jiān)測．一輛小轎車在通行0.5m的過程中，高速攝像機(jī)拍攝幀數(shù)為110幀，據(jù)此判斷小轎車是否超速？（是/否）．
（3）如圖乙，是無人機(jī)豎直向上運(yùn)動的v﹣t圖象，由圖象可知，在0～5s內(nèi)，無人機(jī)受到的升力（＞/=/＜）重力．
（4）電動機(jī)是控制無人機(jī)飛行狀態(tài)的關(guān)鍵動力設(shè)備，當(dāng)它正常工作時(shí)，12s內(nèi)消耗的電能是J．已知電動機(jī)消耗的功率是電源總功率的50%，則無人機(jī)在空中以額定功率飛行的時(shí)間不能超過h．
（5）為增大小型無人機(jī)的巡航時(shí)間，請從研制方面，提出一條合理化建議： ．

Answer 1

【答案】
（1）電磁波；5
（2）是
（3）＞
（4）240；0.2125
（5）減輕無人機(jī)的質(zhì)量
【解析】解：（1）人們是利用遙控器通過電磁波傳輸信息操控?zé)o人機(jī)的； 由圖表中數(shù)據(jù)可知，最大飛行半徑為5km，故有效操控距離至少為5km；（2）高速攝像機(jī)拍攝1幀畫面需要的時(shí)間t0= s；
高速攝像機(jī)拍攝幀數(shù)為110幀所需的時(shí)間：t=110× s=0.01s，
小轎車的速度：v= = =50m/s=50×3.6m/s=180km/h＞120km/h，小轎車已經(jīng)超速．（3）分析圖乙可知，由圖象可知，在0～5s內(nèi)，無人機(jī)的速度是加速運(yùn)動，無人機(jī)處于非平衡狀態(tài)，升力大于重力；（4）無人機(jī)飛行狀態(tài)正常工作時(shí)，12s內(nèi)消耗的電能：W=Pt=20W×12s=240J；
無人機(jī)電源的總能量：W總=UIt=34V×0.25A×1×3600s=30600J；
電動機(jī)消耗的能量是電源總能量的50%：W′=50%W總=50%×30600J=15300J，
由P= 可得，無人機(jī)在空中以額定功率飛行的時(shí)間：t′= = =765s=0.2125h；（5）為增大小型無人機(jī)的巡航時(shí)間，可以減輕無人機(jī)的質(zhì)量，減小工作功率，增大電能儲備等．
所以答案是：（1）電磁波；5；（2）是；（3）＞；（4）240；0.2125；（5）減輕無人機(jī)的質(zhì)量．
【考點(diǎn)精析】通過靈活運(yùn)用電功的計(jì)算，掌握電功計(jì)算公式：W=UIt（式中單位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）即可以解答此題．