Question

【題目】通過閱讀，解答下列問題。

“翼龍”無人機

“翼龍”無人機是我國自主研制的一種中低空、長航時、多用途無人機。 圖甲所示是無人機的圖片，下表為其部分技術參數。

翼龍無人機采用正常式氣動布局， 大展弦比中單翼，V型尾翼，機身尾部裝有一臺活塞式發(fā)動機。翼龍無人機的展弦比較大，因此升力較大、誘導阻力較小，巡航升阻比較大，可以長時間在空中滯留。 無人機具備全自主平臺，可攜帶各種偵察、測距、電子對抗設備及小型空地打擊武器，可廣泛應用于如災情監(jiān)視、軍事活動等科學研究領域。

問題一：翼龍無人機將災情監(jiān)視、軍事活動等信息通過__________（選填“聲波”或“電磁波”）及時傳遞到指揮中心；無人機可以長時間在空中滯留的原因：_________。

問題二：若翼龍無人機攜帶小型空地打擊武器向地面目標投擲炸彈時，你認為無人機應在目標正上方投彈還是要提前投擲，并說明理由____________。

問題三：翼龍無人機滿載燃油，并以最大載荷量停在水平跑道上蓄勢待發(fā)，此時無人機輪胎與地面接觸的總面積為0.04 m2。 求：

（1）無人機對水平跑道的壓強____________（g取10 N/kg）；

（2）當無人機起飛后在額定功率下沿水平方向正常巡航時所受的阻力___________。

問題四：活塞式發(fā)動機是無人機的核心部件，為了確保無人機的飛行速度不超過最大值，工程師給發(fā)動機裝上了能控制油門大小的限速器，其簡化電路如圖乙所示，其中R的阻值隨飛行速度變化的圖象如圖丙所示。 若電源電壓恒為 12 V，R0的阻值為15 Ω，當無人機達到最大飛行速度時，R0的電功率是多少_______？（電磁鐵電阻忽略不計）

Answer 1

【答案】 見解析 見解析 見解析 見解析 見解析 見解析

【解析】解答：問題一：無人機信息傳遞給指揮中心，應用的是電磁波；無人機的展弦比較大，因此升力較大、誘導阻力較小，巡航升阻比較大，可以長時間在空中滯留；

問題二：無人機投彈時，應提前投擲，由于慣性炸彈離開飛機在下落時仍要保持原來和飛機相同的速度繼續(xù)向前飛行，若在目標的正上方投擲，炸彈被扔出后，會落在目標的前方；

問題三：(1)由表中數據可得，無人機滿載燃油時的總重力：

G總＝m總g＝(300kg+200kg+1100kg)×10N/kg＝1.6×104N，對水平跑道的壓力：F壓＝G＝1.6×104N，

對水平跑道的壓強：p＝＝4×105Pa；(2)由表中數據可知，無人機正常巡航速度：v＝180km/h＝50m/s，由P＝＝Fv得，正常巡航時牽引力：F牽＝＝1500N，無人機水平勻速正常巡航時受力平衡,所以阻力：f＝F牽＝1500N；

問題四：由表中數據知，無人機的最大飛行速度為280km/h，由圖丙知，此時R＝10Ω，

由圖乙知,R與R0、電磁鐵串聯，電磁鐵電阻忽略不計，由串聯電路特點和歐姆定律可得，此時電路中電流：I＝ ＝0.48A，所以此時R0的電功率：

P0＝I2R0＝(0.48A)2×15Ω＝3.456W。