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“翼龍”無人機
“翼龍”無人機是我國自主研製的一種中低空、長航時、多用途無人機．圖*所示是無人機的圖片，下表爲其部分技術參數．
“翼龍”無人機裝配有一臺活塞式發動機，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，可廣泛應用於如災情監視、*事活動等科學研究領域．
最大飛行速度km/h | 280 | 正常巡航速度km/h | 160 |
最大續航時間h | 20 | 發動機額定功率kW | 75 |
最大載荷量kg | 200 | 最大載燃油量kg | 300 |
機身質量t | 1.1 | 機身長度m | 9.0 |
（1）無人機機身表面採用的複合材料受力不易形變，說明該材料的 較大；飛機外形採用流線型設計，目的是使其飛行時機身上表面的氣流速度較 （選填“小”或“大”）．
（2）翼龍無人機滿載燃油，並以最大載荷量停在水平跑道上蓄勢待發，此時無人機輪胎與地面接觸的總面積爲0.04m2．則無人機對水平跑道的壓強爲 Pa，當無人機起飛後在額定功率下沿水平方向正常巡航時，所受的阻力爲 N．（g取10N/kg）
（3）無人機沿水平方向正常巡航時，發現正前方有一座山峯，爲測定無人機與山峯間的距離，其搭載的聲吶系統向山峯發出超聲波後，經7.2s收到反*信號，則收到反*信號時無人機與山峯間的距離爲 m．（已知超聲波在空氣中的傳播速度爲340m/s）
（4）某次*事演習時，無人機水平向右做勻速直線運動的過程中，間隔相同時間從飛機上依次自由釋放編號爲①②③的三個相同物體．不計空氣阻力，則圖丁能正確表示物體着地位置的是 ．
（5）活塞式發動機是無人機的核心部件，其基本結構及工作方式如圖乙所示，此時該發動機處於 衝程．爲了確保無人機的飛行速度不超過最大值，工程師給發動機裝上了能控制油門大小的限速器，其簡化電路如圖*所示，其中Rx的阻值隨飛行速度的變大而減小．開關S閉合後，螺線管A的上端相當於電磁鐵的 極．當飛行速度達到最大值時，電磁鐵剛好能夠吸下銜鐵B，以減小油門C的噴油量，從而控制無人機的速度．但長時間使用後，保護電阻R0的阻值會變大，若不及時更換，則會導致限速值 280km/h（選填“＞”“=”或“＜”）．
（6）發動機耗油率是指發動機在額定功率下每輸出1kW•h能量所消耗的燃油質量，根據相關參數可知，“翼龍”無人機裝配的發動機耗油率爲 kg/（kW•h）．
【回答】
【考點】與密度有關的物理現象；慣*；二力平衡條件的應用；流體壓強與流速的關係；回聲測距離的應用；功率計算公式的應用；燃料的熱值；內燃機的四個衝程．
【分析】（1）根據複合材料的特點和流體壓強和流速的關係分析解答；
（2）翼龍無人機滿載燃油，對地面的壓力等於無人機、最大載荷量和燃油的總重力，利用G=mg求出，再利用p=
計算壓強；
根據P=
=
=Fv可求牽引力，根據力的平衡可知阻力大小；
（3）聲音和無人機行駛的路程之和是發*超聲波時無人機與山峯距離的2倍，根據速度公式求收到反*信號時無人機與山峯間的距離；
（4）一切物體都有保持原來運動狀態不變的屬*，即慣*，從飛機上先後投下三個相同物體，三個相同物體由於具有慣*，要以原來的速度向前運動．
（5）汽油機一個工作循環有四個衝程，分別是吸氣、做功、壓縮和排氣；根據氣門的關閉情況和活塞的執行方向判斷什麼衝程；
由安培定則可以判斷出電磁鐵的磁極*質；
根據電阻阻值變化判斷車速如何變化；
（6）根據相關參數可知，發動機額定功率72kW，最大續航時20h，由此可求得消耗的電能，又知道最大載油量300kg，然後根據“發動機耗油率是指發動機在額定功率下每輸出1kW•h能量所消耗的燃油質量”可求得發動機耗油率．
【解答】解：（1）無人機機身表面採用的複合材料受力不易形變，說明該材料的硬度較大；
飛機的機翼做成流線型，在相同時間內，空氣經過上方的路程長，速度大；經過下方的路程短，速度小．上方空氣流速越大，壓強越小；下方空氣流速越小，壓強越大．所以機翼下方的氣壓大於上方的氣壓，便形成向上的升力．
（2）翼龍無人機滿載燃油，對地面的壓力：
F=G=（m機+m載荷+m油）g=（1.1×103kg+200kg+300kg）×10N/kg=1.6×104N，
對地面的壓強：p=
=
=4×105Pa；
根據P=
=
=Fv可得，牽引力爲F=
=
=1687.5N，
根據力的平衡可知，此時阻力f=F=1687.5N；
（3）從發出超聲波到接受到返回信號所花時間是7.2s，則無人機行駛的時間：t機=
×7.2s=3.6s．
則根據v=
可得，無人機行駛的路程s機=v機t機=
m/s×3.6s=160m，
聲音行駛的路程s聲=v聲t聲=340m/s×7.2s=2448m，
所以，收到反*信號時無人機與山峯間的距離爲：
﹣s機=
﹣160m=1064m．
（4）飛機沿水平向右作勻速直線運動過程中，間隔相同時間從飛機上依次自由釋放編號爲①②③的三個相同物體，物體由於慣*，保持原來的運動狀態不變，繼續向前飛行，投下的三個物體在下落過程中，都是以原來的速度向前運動，因此落到地面上後間隔的距離也相等，按照落地先後順序排列是①②③．故應選A．
（5）由圖可知，此衝程進氣門和排氣門都關閉，活塞向上運動，所以是壓縮衝程；
由圖示電路圖可知，閉合開關S後，電流從電磁鐵上端流入，從下端流出，由安培定則可知，螺線管A的下端爲N極，上端爲S極；
由圖可知，Rx與電阻R0串聯，但長時間使用後，保護電阻R0的阻值會變大，根據串聯分壓的特點可知，此時Rx兩端電壓減小，由歐姆定律公式變形可知，Rx的阻值減小，
由題意中的：“其中Rx的阻值隨飛行速度的變大而減小”可知，
長時間使用後，保護電阻R0的阻值會變大，若不及時更換，則會導致限速值大於280km/h．
（6）由表中數據可知，P=75kW，t=20h，m=300kg，
由P=
可得，W=Pt=75kW×20h=1500kW•h，
則發動機耗油率η=
=
=0.2kg/（kW•h）．
故*爲：（1）硬度；大；
（2）4×105；1687.5；
（3）1064；
（4）A；
（5）壓縮；S；＞；
（6）0.2．
知識點：各地中考
題型：綜合題
