Question

【题目】无人机航拍影像具有高清晰、高现实性的优点。下表是某小型无人机的部分参数：

参数名称	最大飞行半径/km	最大巡航速度km/h	电池电压/V	电池容量/mAh	电动机额定功率/W	拍摄速度/帧/秒
数据	5	50	24	2500	20	11000

（电池容量＝放电电流×放电时间，例如，1mAh是指以1mA的电流能连续工作lh。帧/秒是指每秒拍摄的画面数）。

（1）人们是利用遥控器通过_____传输信息操控无人机的，其有效操控距离至少为_____km。

（2）小轿车在高速公路上限速120km/h。如图甲所示，交警部门利用无人机进行高速公路通行情况的实时监测。一辆小轿车在通行0.5m的过程中，高速摄像机拍摄帧数为110帧，据此判断小轿车是否超速？_____（是/否）。

（3）如图乙，是无人机竖直向上运动的v﹣t图象，由图象可知，在0～5s内，无人机受到的升力_____（＞/＝/＜）重力。

（4）电动机是控制无人机飞行状态的关键动力设备，当它正常工作时，12s内消耗的电能是_____J．已知电动机消耗的功率是电源总功率的50%，则无人机在空中以额定功率飞行的时间不能超过_____h。

（5）为增大小型无人机的巡航时间，请从研制方面，提出一条合理化建议：_____。

Answer 1

【答案】电磁波 5 是 ＞ 240 1.5 减轻无人机的质量

【解析】

（1）人们是利用遥控器通过电磁波传输信息来操控无人机的；由图表中数据可知，最大飞行半径为5km，故有效操控距离至少为5km；

（2）高速摄像机拍摄1帧画面需要的时间

高速摄像机拍摄帧数为110帧所需的时间：t＝110×＝0.01s，

小轿车的速度：小轿车已经超速。

（3）分析图乙可知，由图象可知，在0～5s内，无人机做加速运动，则无人机处于非平衡状态，升力大于重力；

（4）无人机飞行状态正常工作时，12s内消耗的电能：W＝Pt＝20W×12s＝240J；

无人机电源的总能量：W总＝UIt＝24V×2.5A×1×3600s＝216000J；

电动机消耗的能量是电源总能量的50%：W′＝50%W总＝50%×216000J＝108000J，

由可得，无人机在空中以额定功率飞行的时间：

（5）为增大小型无人机的巡航时间，可以减轻无人机的质量，减小工作功率，增大电能储备等。