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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...

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。(至少二条,知识点不能重复)

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。

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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_______。(g=10N/kg

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________(选填电流表电压表),应安装在________(选填“1”“2”“3”)位置,判断依据是:____________________

 

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 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 R1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】 第一空.“无人机”中蕴含许多物理知识比如: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; 第二空.“无人机”中蕴含许多物理知识比如:飞机外形采用流线型设计;减小飞行中空气阻力; 第三空.无人机对水平跑道的压强为: 。 第四空.由图甲可知R1随高度的增加电阻变大,因此应由R1的变化测定高度,由图乙可知该电路为串联电路,由串联分压可知,电阻越大,电阻两端的电压越大,因此高度表应选择电压表; 第五空.由图甲可知R1随高度的增加电阻变大,因此应由R1的变化测定高度,因此电压表应测R1两端的电压,应接在3位置; 第六空.R1随高度的增大而增大,电路中1为点压表,由串联分压可知其示数会减小,2为电流表,由欧姆定律 可知电压不变,总电阻变大,所以电流变小,两表示数都会减小,而3表测R1两端电压,由串联分压可知3表示数会增大。  
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考点分析:
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小美要制作一个电动航模,需要电动机作为动力源,她找来电吹风,研究了电吹风的工作原理,计算了一些电吹风中电动机的相关数据。如图甲,电吹风工作时,可以分别吹出热风和冷风,为了防止温度过高,用一个PTC电阻R0与电阻为50Ω的电热丝R串联,R0的阻值随温度的变化如图乙所示,请回答下列问题:

(1)PTC电阻是由______材料制成的;

(2)电吹风吹热风时,求电热丝的最大发热功率______

(3)电吹风吹冷风时,通过电动机的电流为1A,工作20s,若电动机的机械效率为90%,则此过程中产生的机械能为______及电动机线圈的电阻大小______。(不计机械摩擦损耗的能量)

 

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小丽设计了一个防踩踏模拟报警装置,工作原理如图甲所示:ABO 为一水平杠杆,O 为支点,OAOB=51,当水平踏板所受压力增大,电压表示数达到 6V 时,报警器 R0开始发出报警信号。已知电路中电源电压为 8VR0 的阻值恒为 15Ω,压力传感器 R 固定放置,其阻值随所受压力 F 变化的关系如图乙所示,踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。试问:

(1)由图乙可知,压力传感器 R 的阻值随压力 F 的增大而______

(2)当踏板空载时,闭合开关,电压表的示数为多少______

(3)当报警器开始报警时,踏板设定的最大压力值为多少______

(4)若电源电压略有降低,为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警,则踏板触点 B应向______(选填“左”或“右”)移动。

 

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动脑学物理,越学越聪明,小美同学看到商贩将水果浸泡在某种红色液体中,他悄悄地取些样品测量其密度,如图所示。步驟如下:

(1)取一根两端开口的玻璃管,将其一端扎上橡皮薄膜;

(2)将玻璃管扎有薄膜的一端逐渐放入装有水的容器中适当位置,用铁架台、试管夹固定;

(3)往玻璃管内缓慢地加入样品直到薄膜变平为止;

(4)对相关的物理量进行测量并计算样品的密度。根据上述实验步骤,请回答下列问题:

图中刻度尺的分度值为______cm

将玻璃管放入水中,倒入样品前橡皮膜向______(选填“上”或“下”)凸起;

要测量的物理量是______

样品密度的表达式是______(用 ρ 和所测物理量的符号表示);

计算样品的密度 ρ=______kg/m3

 

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小美用图1所示的电路来测量小灯泡的电功率(部分实验器材的规格已标明)。

(1)请用笔画线代替导线将图 1 中滑动变阻器连入电路,使之接入电路的阻值最大______

(2)实验中,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,两电表指针始终处于图 2 所示位置,则接线柱______间(填接线柱的数字编号)出现了______(选填“短路”或“断路”);

(3)故障排除后,小美从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据,得到小灯泡U-I图像如图 3 所示。则小灯泡的额定功率是______W,所用滑动变阻器的规格是下列四个选项中的______(选填选项前字母);

A.2A    B.15Ω2A    C.25Ω2A    D.30Ω2A

(4)小明将滑片 P 从阻值最大位置 A 移至阻值最小位置 B,并依据实验数据,描出小灯泡的I-U 图像如图 4 所示,任取图像中一点 C 构成矩形(图 5 中阴影部分),则矩形的面积表示的物理含义是______

(5)如图 6 所示,定值电阻 R 和滑动变阻器 R串联接入电路(R阻值足够大),电源电压为 U 保持不变,开关闭合时电路中的电流为 I,电路总功率为各用电器所消耗功率之和,则滑动变阻器消耗功率 P=______(用 UIR 表示),则当滑动变阻器接入电路阻值从足够大到变为零的过程中其所消耗功率变化的特点为______

 

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按要求填空。

(1) 1 使用弹簧测力计测拉力大小时我们首先要沿______对弹簧测力计校零;

(2) 2 中,研究杠杆的平衡条件时,通过改变动力(臂)和阻力(臂)多次测量,是为了______

(3) 3 中,向外拉活塞,刚停止沸腾的水再次沸腾,说明液体表面______降低,沸点降低;

(4) 4 中,将纸板 EOF ONF 平面沿直线 NO 向后转动,在纸板上看不到反射光线,说明______

 

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