[考点]
密度公式的变形运用计算质量和体积,密度在生产、生活中的应用,能量的利用效率,
[答案]
(1)密度;
(2)提供4.374×106J的机械能用于无人机工作;
(3)1min内通过风叶的空气总质量是998.4kg;
(4)该无人机的风叶额定转速不能满足此项指标。
[解析]
解:(1)要机器风叶的质量,可使用尼龙碳纤维,是因为尼龙碳纤维的密度小;
(2)用于无人机工作的机械能:W1=(1﹣10%)×1.5kW•h×90%=0.81×1.5×106J=4.374×106J;
(3)1s扫过空气的体积:V=2m2×6.4m/s=12.8m3/s,
1min扫过的空气的体积:V′=60s×12.8m3/s=768m3,
1min通过风叶空气的质量:m=V′ρ空气=768m3×1.3kg/m3=998.4kg;
(4)该无人机1s中通过风叶的空气质量为:m1=
=16.64kg,
因为该款无人机的转力效率为80%,所以升力的大小:F=ηm1g=80%×16.64kg×10N/kg=133.12N,
由题知,技术指标是指竖直方向的升力与风叶转速的平方之比,且风叶额定转速为2.4(103r/min),
则此时的技术指标为
≈23.11N/(103r/min)2<25N/(103r/min)2,
所以该无人机的风叶额定转速不能满足此项指标。
答:(1)密度;
(2)提供4.374×106J的机械能用于无人机工作;
(3)1min内通过风叶的空气总质量是998.4kg;
(4)该无人机的风叶额定转速不能满足此项指标。
[点评]
本题考查了"密度公式的变形运用计算质量和体积,密度在生产、生活中的应用,能量的利用效率,",属于"难典题",熟悉题型是解题的关键。