閱讀短文，回答問題．“陽光動力2號”太陽能飛機世界最大的太陽能飛機“陽光動力2號”（如圖*）飛機的表面使用一種...

問題詳情：

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“陽光動力2號”太陽能飛機

世界最大的太陽能飛機“陽光動力2號”（如圖*）飛機的表面使用一種碳纖維材料，其承載能力要比一般材料更好，但質量僅與一輛小型汽車相差無幾．飛機上設有的通話、網絡等設備，可隨時保*飛機與地面的聯繫．白天，飛機飛行高度達到海拔8500米，依靠兩翼上安裝的太陽能電池板爲直流電動機提供動力，同時對鋰電池充電以保*夜間或*雨天不間斷飛行．晚上，依靠儲存在鋰電池裏的電能繼續飛行．並且下降到1500米的高度，以減少能耗．飛機的有關技術參數如下表:

（1）白天飛機在高海拔高度飛行，而晚上下降到低海拔高度飛行，這一過程______能轉化爲_______能．

（2）若鋰電池充滿電後的總儲存量爲5.76×108J．某次飛行消耗了鋰電池總儲存量的20%，發動機轉換效率爲90%[則發動機輸出的機械能爲___________J，若這些機械能改由航空燃油來提供，不計能量損失，需要完全燃燒*氣___________m3．（已知*氣的熱值爲1.4×108J/m3）．

（3）若飛機發動機最大功率爲54kw，飛機在最大功率下，以30m/s的速度沿水平方向正常巡航，所受的阻力爲______ N，若飛機沿水平方向飛行過程中所受阻力與速度的平方成正比，則當飛機以15m/s速度沿水平方向執行時，發動機輸出的功率爲_______ W．

（4）科技興趣小組利用測距傳感器爲飛機設計了一款飛行高度測距儀．測距傳感器的阻值R1與離地高度h的關係如圖乙所示．設計的飛行高度檢測電路如圖*所示，R0爲定值電阻．要使高度表（實質是電流表或電壓表）示數能隨飛行高度的增大而增大，則應將______________________（選填“電流”或“電壓”）表改裝成高度表．該高度表示數刻度__________（選填“均勻”或“不均勻”）．

【回答】

重力勢能     動能    1.0206×108       0.729    1800    6750    電壓表    不均勻   

【解析】

（1）白天飛機在高海拔高度飛行，而晚上下降到低海拔高度飛行，這一過程中高度減小，速度增加，重力勢能轉化爲動能．

(2)飛機的鋰電池總的儲存能量5.76×108J：飛機飛行消耗了鋰電池總儲存量的20%，發電機輸出的機械能：W機＝20%×90%×5.76×108J  ＝1.0206×108J，由題W機＝Q＝Vq，不考慮能量損失，需要完全燃燒*氣體積：V＝ ＝0.729m3.(3) P＝Fv，飛機在最大功率下，以30m/s的速度沿水平方向正常巡航時，所受的阻力：f1＝F1＝ ＝ ＝1.8×103N，飛機沿水平方向飛行過程中所受阻力與速度成正比，即：，則當飛機以15m/s速度沿水平方向運動時，發動機的推力：F2＝f2＝f1 ＝1.8×103N＝450N，發動機輸出的功率：P2＝F2v2＝450N×15m/s＝6750W.(5) 兩個電阻串聯，電流表測量串聯電路的電流，電壓表測量R1兩端的電壓，由乙圖得到電阻R1隨高度的增加而增大，當高度增大時，R1的電阻變大，電路中總電阻R＝R1R0，總電阻變大，根據I＝得到電路中電流的變小，所以不能將電流表改成高度表，R0兩端電壓U0＝IR0，I變小，R0不變，U0變小，根據串聯電路電壓的規律得到R1兩端的電壓U1＝UU0，U不變，U0變小，U1變大，所以電壓表改裝成高度表；由乙說明R1高度h成一次函數關係,電壓標的示數：U1＝IR1，由於I不是定值，I隨R1的增大而減小，故電壓表(高度表)示數是不均勻的．

點睛：由表格數據先計算出鋰電池儲存量，根據飛行消耗了鋰電池總儲存量的20%，和發動機轉換效率計算髮電機輸出的機械能；根據W＝Q＝mq計算需要完全燃燒*氣的質量；根據P＝Fv，計算出飛行時推力從而得到阻力大小；根據阻力與速度平方成正比，計算15m/s速度沿水平方向運動時，發動機輸出的功率；分析電路圖，兩個電阻串聯，電流表測量串聯電路的電流，電壓表測量R1兩端的電壓，由*圖得到電阻R1和高度的關係，分析高度增大時電路中電流的變化，根據歐姆定律得到R0兩端電壓的變化，根據串聯電路電壓的規律得到R1兩端的電壓的變化，分析將電流表還是電壓表改裝成高度表．

知識點：運動和力單元測試

題型：綜合題