Question

【題目】無人機航拍影像具有高清晰、高現實性的優點。下表是某小型無人機的部分參數：

參數名稱	最大飛行半徑/km	最大巡航速度km/h	電池電壓/V	電池容量/mAh	電動機額定功率/W	拍攝速度/幀/秒
數據	5	50	24	2500	20	11000

（電池容量＝放電電流×放電時間，例如，1mAh是指以1mA的電流能連續工作lh。幀/秒是指每秒拍攝的畫面數）。

（1）人們是利用遙控器通過_____傳輸信息操控無人機的，其有效操控距離至少為_____km。

（2）小轎車在高速公路上限速120km/h。如圖甲所示，交警部門利用無人機進行高速公路通行情況的實時監測。一輛小轎車在通行0.5m的過程中，高速攝像機拍攝幀數為110幀，據此判斷小轎車是否超速？_____（是/否）。

（3）如圖乙，是無人機豎直向上運動的v﹣t圖象，由圖象可知，在0～5s內，無人機受到的升力_____（＞/＝/＜）重力。

（4）電動機是控制無人機飛行狀態的關鍵動力設備，當它正常工作時，12s內消耗的電能是_____J．已知電動機消耗的功率是電源總功率的50%，則無人機在空中以額定功率飛行的時間不能超過_____h。

（5）為增大小型無人機的巡航時間，請從研制方面，提出一條合理化建議：_____。

Answer 1

【答案】電磁波 5 是 ＞ 240 1.5 減輕無人機的質量

【解析】

（1）人們是利用遙控器通過電磁波傳輸信息來操控無人機的；由圖表中數據可知，最大飛行半徑為5km，故有效操控距離至少為5km；

（2）高速攝像機拍攝1幀畫面需要的時間

高速攝像機拍攝幀數為110幀所需的時間：t＝110×＝0.01s，

小轎車的速度：小轎車已經超速。

（3）分析圖乙可知，由圖象可知，在0～5s內，無人機做加速運動，則無人機處于非平衡狀態，升力大于重力；

（4）無人機飛行狀態正常工作時，12s內消耗的電能：W＝Pt＝20W×12s＝240J；

無人機電源的總能量：W總＝UIt＝24V×2.5A×1×3600s＝216000J；

電動機消耗的能量是電源總能量的50%：W′＝50%W總＝50%×216000J＝108000J，

由可得，無人機在空中以額定功率飛行的時間：

（5）為增大小型無人機的巡航時間，可以減輕無人機的質量，減小工作功率，增大電能儲備等。