Question

【題目】閱讀短文，回答問題。

近年來，多旋翼無人機(jī)發(fā)展迅速。由于其機(jī)動(dòng)性和靈活性強(qiáng)，廣泛應(yīng)用在航拍領(lǐng)域、交通管理等方面，在新冠疫情防控期間發(fā)揮了巨大作用。如圖所示為某品牌四旋翼無人機(jī)，它采用4個(gè)電機(jī)帶動(dòng)旋翼（螺旋槳）轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)下方空氣施力的同時(shí)獲得升力。該無人機(jī)設(shè)有一鍵起降和返航、空中懸停等功能，攜帶的攝像機(jī)可以進(jìn)行高清拍攝并實(shí)時(shí)把信號(hào)傳到遙控器顯示器，它還擁有GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)。下表是該無人機(jī)的部分參數(shù)：

無人機(jī)型號(hào)	DJ-精靈 4	電源額定電壓	15V
最大起飛海拔高度	5000m	電池容量	5000mA·h
最大上升速度	6m/s	電動(dòng)機(jī)工作電壓	12V
最大下降速度	2m/s	懸停時(shí)每個(gè)電動(dòng)機(jī)功率	50W
最大水平速度	16m/s	電動(dòng)機(jī)數(shù)量	4
停放地面總接觸面積	20cm2	整機(jī)質(zhì)量	2kg

(1)螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)，向下推動(dòng)空氣，使得直升飛機(jī)獲得向上的升力，說明______；

(2)根據(jù)上述內(nèi)容，下列說法中正確的是______；

A．無人機(jī)懸停在空中時(shí)受非平衡力

B．無人機(jī)在懸停時(shí)不消耗電能

C．遙控?zé)o人機(jī)、衛(wèi)星定位都是通過超聲波來傳遞信息的

D．無人機(jī)在拍攝地面圖像時(shí)減小懸停高度可以使圖像變大

(3)電動(dòng)機(jī)在工作時(shí)要保持其兩端電壓為 12V 不變，通過電子調(diào)速器（簡稱電調(diào)）來控制電動(dòng)機(jī)的電流從而改變電動(dòng)機(jī)的功率，每一個(gè)電動(dòng)機(jī)連接一個(gè)電調(diào)，那么電動(dòng)機(jī)和電調(diào)的連接方式是_____（并聯(lián)/串聯(lián)）；若電源電壓全部加在電動(dòng)機(jī)和電調(diào)的兩端，則電動(dòng)機(jī)和電調(diào)的功率之比為______。

Answer 1

【答案】力的作用是相互的 D 串聯(lián) 4∶1

【解析】

(1)[1]四旋翼無人機(jī)，當(dāng)電機(jī)帶動(dòng)旋翼(螺旋槳)轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)下方空氣施加向下的作用力，根據(jù)物體間力的作用是相互的，空氣對(duì)它施加向上的反作用力，即為升力。

(2)[2] A．無人機(jī)懸停在空中時(shí)，相對(duì)靜止，處于平衡狀態(tài)，受平衡力作用，故A錯(cuò)誤；

B．無人機(jī)在懸停時(shí)電動(dòng)機(jī)仍在工作，每個(gè)電動(dòng)機(jī)功率為50W，仍要消耗電能，故B錯(cuò)誤；

C．頻率大于20000Hz的是超聲波，聲音的傳播需要介質(zhì)，真空不能傳聲，地球大氣層以外真空中，無法通過超聲波傳遞信息；而電磁波可以在真空中傳播，可以傳遞信息，遙控?zé)o人機(jī)、衛(wèi)星定位都是通過電磁波來傳遞信息的，故C錯(cuò)誤；

D．?dāng)z像機(jī)的鏡頭是凸透鏡，成倒立縮小的實(shí)像，當(dāng)拍攝地面圖象時(shí)減小懸停高度即物距減小，像距變大，所成的像也變大，故D正確。

故選D。

(3)[3]由題意知，每一個(gè)電動(dòng)機(jī)連接一個(gè)電調(diào)，通過電子調(diào)速器(簡稱電調(diào))來控制電動(dòng)機(jī)的電流從而改變電動(dòng)機(jī)的功率，說明電調(diào)對(duì)電動(dòng)機(jī)是有影響的，故電動(dòng)機(jī)和電調(diào)的連接方式是串聯(lián)。

[4]根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知，電調(diào)兩端的電壓

則電動(dòng)機(jī)和電調(diào)的電壓之比

由得，電動(dòng)機(jī)和電調(diào)的功率之比