Question

【题目】无人驾驶飞机简称“无人机”．中国近年来在无人机制造方面进展神速．无人机的飞行控制系统简称“飞控”．无人机悬停还是飞行、向哪个方向飞行、上升还是下降等飞行指令都由“飞控"下达．“飞控” 主要由感知飞行姿态的陀蜾仪(控制飞行姿态)GPS 定位模块(与地面传递信息)、超声波传感器(探测障碍物)、气压传感器(获取气压获知高度)等各种功能的传感器及控制电路组成．如图是我国制造的“翼龙”多用途无人机，该机表面采用的复合材料受力不易形变，飞机外形采用流线型设计，可携带各种侦察、测距、电子对抗设备及小型空对地打击武器，广泛应用于如灾情监视、军事活动等领域．

(1)请从短文描述中找出蕴含的物理知识．举例：超声波传感器可探测无人机在飞行时遇到的障碍物，这是利用声波能够传递信息．_________；

(2)经査阅资料获知，“翼龙”无人机机身质量 1.1t，最大载荷质量 200kg．当该机以最大载荷质量停在水平跑道上时，无人机轮胎与地面接触的总面积为 0.05m2．求此时无人机对水平跑道的压强______．

(3)飞机利用超声波传感器来判断离地高度．若某测 距传感器的阻值 R1 与离地高度 h 的关系如图甲所示，图乙是检测电路(电源电压不变)，要使高度表(实质是电流表或电压表)示数能随飞行高度的增大而增大，则此高度表应该选用________(选填“电流表”或“电压 表”)，应安装在___(选填“1”或“2”或“3”)位置，判断依据是：_______．

Answer 1

【答案】气压传感器（获取气压获知高度）：利用高度越高，气压越小的原理 （或飞机外形采用流线型设计：减小飞行中空气阻力） 2.6×105Pa 电压表 3 R 随高度的增大而增大，电路中 1、2 两表示数会减小，3 表示数会增大

【解析】

(1)[1]气压传感器（获取气压获知高度）是因为高度越高，气压越低的原理；飞机的能够飞行，是因为机翼上部凸起，下部是平的，在相同时间内，空气经过机翼上方的路程长，速度大；经翼下方的路程短，速度小．上方流速越大，压强越小；下方空气流速越小，压强越大．所以无人机下方的气压大于上方的气压，便形成向上的升力

(2)[2]无人机满载时的总重:

m=1100kg+200kg=1300kg;

放在水平跑道时对地面的压力等于飞机满载时的总重力：

F=G=mg=1300kg×10N/kg=13000N，

所以：

p===2.6×105Pa

(3)[3][4][5]由图知1、3表与电阻并联，为电压表，2表与电阻串联，为电流表；

根据图甲知传感器的阻值R1随离地高度的增加而增大，电路的总电阻也增加，根据欧姆定律I=知电路的电流减小，所以高度表不可能是电流表2；根据“串联电路的分压作用，电阻大，分压多”知随高度的增加，传感器的阻值R1电阻增大，分压增多，电压表3的示数增大；因为电源电压不变，电压表1的示数减小，所以只有电压表3符合题意。