Question

【題目】如圖是學校航模小組購買的一款可以垂直起降的搖控飛機，搖控飛機的部分參數如表所示。

（1）搖控飛機的4副旋翼的轉速可以通過搖控器單獨控制，說明驅動旋翼的4只小電動機是接入電路的，4只小電動機轉動時，電能轉化為____能和______能。

（2）請在圖中畫出飛機剛要飛離地面時受到向下的力的示意圖_____。

（3）航模小組的同學發現，將搖控飛機充滿電，飛機從地面豎直上升到50m的高空后，最多可以沿水平方向飛行2400m。假設飛機豎直上升和水平飛行時受到的空氣阻力大小不變且相等，若不計能量損失，則飛機在空中飛行時受到的空氣阻力約是多少N_____？

Answer 1

【答案】 機械 內 見解析 2.4

【解析】解：（1）電流通過電動機時，消耗了電能，轉化為了機械能和內能；（2）飛機剛要飛離地面時，旋翼轉動對空氣產生向下的力，由力的作用是相互的，空氣對飛機產生向上的力，飛機受到重力是豎直向下的，飛機重力G＝mg＝1.2kg×10N/kg＝12N，所以畫出它受到的向下的力（重力）的示意圖如圖所示：

；

（3）由表格數據知電池的容量，所以電池存儲的電能：W電＝UIt＝3.6V×0.5A×3600s＝6480J，飛機從地面豎直上升克服重力消耗的能量：W1＝Gh＝12N×50m＝600J，不計能量損失，飛機飛行中克服阻力消耗能量：W2＝W電﹣W1＝6480J﹣600J＝5880J，飛機豎直上升和水平飛行時受到的空氣阻力大小相等，則：W2＝f（h+s），所以飛機在空中飛行時受到的空氣阻力：f＝≈2.4N。