3.如圖所示為“無人機”(多功能飛行器),它具有4個旋翼,可通過無線電進行操控,其在拍攝調(diào)查、無人配送等方面具有廣闊的前景.
(1)起飛時,增大四個旋翼的轉(zhuǎn)速,使吹向下方的風(fēng)量增加,無人機就會上升,這是因為力的作用是相互的.在空中飛行時,只要增加右側(cè)兩個旋翼的轉(zhuǎn)速,就能使無人機右側(cè)抬升,向左傾斜飛行.
(2)若該機在30秒內(nèi)勻速豎直上升120米進行空中拍攝,則它飛行的速度是多少米/秒?
(3)該機一個旋翼的電動機額定功率為30瓦,額定電壓為15伏,電動機正常工作時,通過的電流為多少安?
(4)該機所需的能量是由一塊輸出電壓為15伏,容量為5000mA•h的電池提供,若電能的80%用于飛行,飛行時的實際功率為100W,則該機最多能飛行多少時間?

分析 (1)物體間力的作用是相互的;
(2)已知時間和路程,利用v=$\frac{s}{t}$計算平均速度;
(3)根據(jù)P=UI求解額定電流;
(4)利用W=UIt計算電池儲存的能量,然后利用效率公式計算電能轉(zhuǎn)化為的機械能,再利用P=$\frac{W}{t}$計算時間.

解答 解:(1)增大四個旋翼的轉(zhuǎn)速,使吹向下方的風(fēng)量增加,無人機就會上升,這是因為力的作用是相互的;
增大右側(cè)轉(zhuǎn)速,使右側(cè)旋翼對空氣下向的作用力變大,根據(jù)物體間力的作用是相互的,從而使空氣對右側(cè)旋翼作用力變大,使右側(cè)抬升.
(2)它飛行的速度是:
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{120m}{30s}$=4m/s;
(3)電動機的額定電壓是220V,額定功率為1.1KW,故額定電流為:
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{30W}{15V}$=2A;
(4)電池儲存的能量:
W=UIt=15V×5A×3600s=2.7×105J,
根據(jù)η=$\frac{{W}_{機}}{W}$可得,電能轉(zhuǎn)為的機械能:
W=W×80%=2.7×105J×80%=2.16×105J,
根據(jù)P=$\frac{W}{t}$可得,該機最多能飛行的時間:
t=$\frac{W}{P}$=$\frac{2.16×1{0}^{5}J}{100W}$=2160s.
答:(1)相互的;右;
(2)它飛行的速度是4m/s;
(3)通過的電流為2A;
(4)該機最多能飛行2160s.

點評 此題考查流體壓強和流速的關(guān)系、速度的計算、電功、效率和功率公式的應(yīng)用,涉及到的知識點較多,綜合性較強,關(guān)鍵是公式的靈活運用.

練習(xí)冊系列答案
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13.小麗在中考體育考試中參加60m測試,以小麗為參照物,則終點計時員是運動(選填“運動”或“靜止”)的;她的測試成績?yōu)?0s,則她的平均速度為21.6km/h.

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14.以下設(shè)計或操作是為了增大摩擦的是( 。
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11.能量的形式多種多樣且可以相互轉(zhuǎn)化,下列事例中,屬于內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的是(  )
A. 
運動員奔跑
B.
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C.
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18.建立模型在科學(xué)研究中有著重要的作用.

(1)模型可以幫助人們認識和理解一些不能直接觀察到的宏觀事物,如圖甲是地球內(nèi)部的圈層結(jié)構(gòu)模型,它展示了地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu),圖中①代表地核.
(2)模型可以幫助人們認識和理解一些不能直接觀察到的微觀結(jié)構(gòu),如圖乙是某原子結(jié)構(gòu)模型,它表示了原子核在原子中所占體積很小,電子在核外空間高速運動.
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8.小晨以某種PTC電阻作為發(fā)熱部件,制作了一個恒溫孵化箱.圖甲是恒溫孵化箱的電路圖,R1、R2是兩個相同的PTC電阻,電源電壓220伏.圖乙為單個這種PTC電阻與溫度變化的關(guān)系圖.

(1)當(dāng)溫度為40℃時,電路中的電流為多少安?
(2)恒溫孵化箱的最大發(fā)熱功率是多少瓦?
(3)當(dāng)溫度保持40℃不變時,恒溫孵化箱的產(chǎn)熱和散熱達到了平衡關(guān)系.如果僅僅從產(chǎn)熱方面分析,當(dāng)溫度超過40℃時,恒溫孵化箱是怎樣自動實現(xiàn)溫度下降的?溫度升高時,電阻變大,由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知,電路的總功率變小,產(chǎn)熱減少.

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15.如圖所示是跳水運動員跳板跳水時的情景,跳板跳水運動有起跳、騰空、落水幾個階段,若不計空氣阻力,從騰空到落水的過程中( 。
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(1)R0允許消耗的最大功率是多少?
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(4)若要增大該測力計所能測量的最大壓力,請寫出一種改進方法.

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