Question

【題目】無人駕駛飛機簡稱“無人機”．中國近年來在無人機制造方面進展神速．無人機的飛行控制系統(tǒng)簡稱“飛控”．無人機懸停還是飛行、向哪個方向飛行、上升還是下降等飛行指令都由“飛控"下達(dá)．“飛控” 主要由感知飛行姿態(tài)的陀蜾儀(控制飛行姿態(tài))GPS 定位模塊(與地面?zhèn)鬟f信息)、超聲波傳感器(探測障礙物)、氣壓傳感器(獲取氣壓獲知高度)等各種功能的傳感器及控制電路組成．如圖是我國制造的“翼龍”多用途無人機，該機表面采用的復(fù)合材料受力不易形變，飛機外形采用流線型設(shè)計，可攜帶各種偵察、測距、電子對抗設(shè)備及小型空對地打擊武器，廣泛應(yīng)用于如災(zāi)情監(jiān)視、軍事活動等領(lǐng)域．

(1)請從短文描述中找出蘊含的物理知識．舉例：超聲波傳感器可探測無人機在飛行時遇到的障礙物，這是利用聲波能夠傳遞信息．_________；

(2)經(jīng)査閱資料獲知，“翼龍”無人機機身質(zhì)量 1.1t，最大載荷質(zhì)量 200kg．當(dāng)該機以最大載荷質(zhì)量停在水平跑道上時，無人機輪胎與地面接觸的總面積為 0.05m2．求此時無人機對水平跑道的壓強______．

(3)飛機利用超聲波傳感器來判斷離地高度．若某測 距傳感器的阻值 R1 與離地高度 h 的關(guān)系如圖甲所示，圖乙是檢測電路(電源電壓不變)，要使高度表(實質(zhì)是電流表或電壓表)示數(shù)能隨飛行高度的增大而增大，則此高度表應(yīng)該選用________(選填“電流表”或“電壓 表”)，應(yīng)安裝在___(選填“1”或“2”或“3”)位置，判斷依據(jù)是：_______．

Answer 1

【答案】氣壓傳感器（獲取氣壓獲知高度）：利用高度越高，氣壓越小的原理 （或飛機外形采用流線型設(shè)計：減小飛行中空氣阻力） 2.6×105Pa 電壓表 3 R 隨高度的增大而增大，電路中 1、2 兩表示數(shù)會減小，3 表示數(shù)會增大

【解析】

(1)[1]氣壓傳感器（獲取氣壓獲知高度）是因為高度越高，氣壓越低的原理；飛機的能夠飛行，是因為機翼上部凸起，下部是平的，在相同時間內(nèi)，空氣經(jīng)過機翼上方的路程長，速度大；經(jīng)翼下方的路程短，速度小．上方流速越大，壓強越�。幌路娇諝饬魉僭叫�，壓強越大．所以無人機下方的氣壓大于上方的氣壓，便形成向上的升力

(2)[2]無人機滿載時的總重:

m=1100kg+200kg=1300kg;

放在水平跑道時對地面的壓力等于飛機滿載時的總重力：

F=G=mg=1300kg×10N/kg=13000N，

所以：

p===2.6×105Pa

(3)[3][4][5]由圖知1、3表與電阻并聯(lián)，為電壓表，2表與電阻串聯(lián)，為電流表；

根據(jù)圖甲知傳感器的阻值R1隨離地高度的增加而增大，電路的總電阻也增加，根據(jù)歐姆定律I=知電路的電流減小，所以高度表不可能是電流表2；根據(jù)“串聯(lián)電路的分壓作用，電阻大，分壓多”知隨高度的增加，傳感器的阻值R1電阻增大，分壓增多，電壓表3的示數(shù)增大；因為電源電壓不變，電壓表1的示數(shù)減小，所以只有電壓表3符合題意。