Question

【題目】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，增大四個旋翼的轉速，使吹向下方的風量增加，無人機就會上升，這是因為力的作用是_______。在空中飛行時，只要增加_____側（填“左”或“右”）兩個旋翼的轉速，就能使無人機右側抬升，向左傾斜飛行。

（2）若該機在30s內勻速豎直上升120m進行空中拍攝，則它飛行的速度是多少____m／s?

（3）該機一個旋翼的電動機額定功率為30W，額定電壓為15V，電動機正常工作時，通過的電流為多少______A?

（4）該機所需的能量是由一塊輸出電壓為15V，容量為5000mAh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小時________?

Answer 1

【答案】 相互 右 4m/s 2A 2160s

【解析】（1）增大四個旋翼的轉速，使吹向下方的風量增加，無人機就會上升，這是因為力的作用是相互的；增大右側轉速，使右側旋翼對空氣下向的作用力變大，根據物體間力的作用是相互的，從而使空氣對右側旋翼作用力變大，使右側抬升，無人機就會向左傾斜飛行；

（2）根據題意在30s內勻速豎直上升120m，所以它飛行的速度是：v=s/t=120m/30s=4m/s；

（3）根據題意知道，電動機的額定電壓是15V，額定功率為30W ，所以額定電流為：I=P/U=30W/15V=2A；

（4）根據題意知道，電池容量為5000mAh，所以電池儲存的能量是：W=UIt=15V×5A×3600s=2.7×105 J，

由η=W機/W知道，電能轉為的機械能是：W機=W×80%=2.7×105 J×80%=2.16×105 J，

所以該機最多能飛行的時間是：t=W/P=2.16×105J/100W=2160s。