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“翼龙”无人机
“翼龙”无人机是我国自主研制的一种中低空、长航时、多用途无人机．图*所示是无人机的图片，下表为其部分技术参数．
“翼龙”无人机装配有一台活塞式发动机，具备全自主平台，可携带各种侦察、测距、电子对抗设备及小型空地打击武器，可广泛应用于如灾情监视、*事活动等科学研究领域．
最大飞行速度km/h | 280 | 正常巡航速度km/h | 160 |
最大续航时间h | 20 | 发动机额定功率kW | 75 |
最大载荷量kg | 200 | 最大载燃油量kg | 300 |
机身质量t | 1.1 | 机身长度m | 9.0 |
（1）无人机机身表面采用的复合材料受力不易形变，说明该材料的 较大；飞机外形采用流线型设计，目的是使其飞行时机身上表面的气流速度较 （选填“小”或“大”）．
（2）翼龙无人机满载燃油，并以最大载荷量停在水平跑道上蓄势待发，此时无人机轮胎与地面接触的总面积为0.04m2．则无人机对水平跑道的压强为 Pa，当无人机起飞后在额定功率下沿水平方向正常巡航时，所受的阻力为 N．（g取10N/kg）
（3）无人机沿水平方向正常巡航时，发现正前方有一座山峰，为测定无人机与山峰间的距离，其搭载的声呐系统向山峰发出超声波后，经7.2s收到反*信号，则收到反*信号时无人机与山峰间的距离为 m．（已知超声波在空气中的传播速度为340m/s）
（4）某次*事演习时，无人机水平向右做匀速直线运动的过程中，间隔相同时间从飞机上依次自由释放编号为①②③的三个相同物体．不计空气阻力，则图丁能正确表示物体着地位置的是 ．
（5）活塞式发动机是无人机的核心部件，其基本结构及工作方式如图乙所示，此时该发动机处于 冲程．为了确保无人机的飞行速度不超过最大值，工程师给发动机装上了能控制油门大小的限速器，其简化电路如图*所示，其中Rx的阻值随飞行速度的变大而减小．开关S闭合后，螺线管A的上端相当于电磁铁的 极．当飞行速度达到最大值时，电磁铁刚好能够吸下衔铁B，以减小油门C的喷油量，从而控制无人机的速度．但长时间使用后，保护电阻R0的阻值会变大，若不及时更换，则会导致限速值 280km/h（选填“＞”“=”或“＜”）．
（6）发动机耗油率是指发动机在额定功率下每输出1kW•h能量所消耗的燃油质量，根据相关参数可知，“翼龙”无人机装配的发动机耗油率为 kg/（kW•h）．
【回答】
【考点】与密度有关的物理现象；惯*；二力平衡条件的应用；流体压强与流速的关系；回声测距离的应用；功率计算公式的应用；燃料的热值；内燃机的四个冲程．
【分析】（1）根据复合材料的特点和流体压强和流速的关系分析解答；
（2）翼龙无人机满载燃油，对地面的压力等于无人机、最大载荷量和燃油的总重力，利用G=mg求出，再利用p=
计算压强；
根据P=
=
=Fv可求牵引力，根据力的平衡可知阻力大小；
（3）声音和无人机行驶的路程之和是发*超声波时无人机与山峰距离的2倍，根据速度公式求收到反*信号时无人机与山峰间的距离；
（4）一切物体都有保持原来运动状态不变的属*，即惯*，从飞机上先后投下三个相同物体，三个相同物体由于具有惯*，要以原来的速度向前运动．
（5）汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气；根据气门的关闭情况和活塞的运行方向判断什么冲程；
由安培定则可以判断出电磁铁的磁极*质；
根据电阻阻值变化判断车速如何变化；
（6）根据相关参数可知，发动机额定功率72kW，最大续航时20h，由此可求得消耗的电能，又知道最大载油量300kg，然后根据“发动机耗油率是指发动机在额定功率下每输出1kW•h能量所消耗的燃油质量”可求得发动机耗油率．
【解答】解：（1）无人机机身表面采用的复合材料受力不易形变，说明该材料的硬度较大；
飞机的机翼做成流线型，在相同时间内，空气经过上方的路程长，速度大；经过下方的路程短，速度小．上方空气流速越大，压强越小；下方空气流速越小，压强越大．所以机翼下方的气压大于上方的气压，便形成向上的升力．
（2）翼龙无人机满载燃油，对地面的压力：
F=G=（m机+m载荷+m油）g=（1.1×103kg+200kg+300kg）×10N/kg=1.6×104N，
对地面的压强：p=
=
=4×105Pa；
根据P=
=
=Fv可得，牵引力为F=
=
=1687.5N，
根据力的平衡可知，此时阻力f=F=1687.5N；
（3）从发出超声波到接受到返回信号所花时间是7.2s，则无人机行驶的时间：t机=
×7.2s=3.6s．
则根据v=
可得，无人机行驶的路程s机=v机t机=
m/s×3.6s=160m，
声音行驶的路程s声=v声t声=340m/s×7.2s=2448m，
所以，收到反*信号时无人机与山峰间的距离为：
﹣s机=
﹣160m=1064m．
（4）飞机沿水平向右作匀速直线运动过程中，间隔相同时间从飞机上依次自由释放编号为①②③的三个相同物体，物体由于惯*，保持原来的运动状态不变，继续向前飞行，投下的三个物体在下落过程中，都是以原来的速度向前运动，因此落到地面上后间隔的距离也相等，按照落地先后顺序排列是①②③．故应选A．
（5）由图可知，此冲程进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，所以是压缩冲程；
由图示电路图可知，闭合开关S后，电流从电磁铁上端流入，从下端流出，由安培定则可知，螺线管A的下端为N极，上端为S极；
由图可知，Rx与电阻R0串联，但长时间使用后，保护电阻R0的阻值会变大，根据串联分压的特点可知，此时Rx两端电压减小，由欧姆定律公式变形可知，Rx的阻值减小，
由题意中的：“其中Rx的阻值随飞行速度的变大而减小”可知，
长时间使用后，保护电阻R0的阻值会变大，若不及时更换，则会导致限速值大于280km/h．
（6）由表中数据可知，P=75kW，t=20h，m=300kg，
由P=
可得，W=Pt=75kW×20h=1500kW•h，
则发动机耗油率η=
=
=0.2kg/（kW•h）．
故*为：（1）硬度；大；
（2）4×105；1687.5；
（3）1064；
（4）A；
（5）压缩；S；＞；
（6）0.2．
知识点：各地中考
题型：综合题
