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2023电力行业多旋翼无人机竞赛
10,025
单选题

无人机越往高空飞行(飞行速度不变),飞行所获得的( )就越小。

A
升力
B
重力
C
推力

答案解析

正确答案:A

解析:

这道题考察的是空气动力学中升力产生的基本原理以及大气环境对飞行的影响。 **正确答案:A. 升力** ### 详细解析: 1. **升力公式分析**: 无人机(或任何航空器)获得的升力 $L$ 通常由以下公式决定: $$ L = \frac{1}{2} \rho v^2 S C_L $$ 其中: * $\rho$ (rho):空气密度 * $v$:飞行速度 * $S$:机翼面积(或旋翼扫掠面积) * $C_L$:升力系数 2. **高度与空气密度的关系**: 随着飞行高度的增加,大气变得稀薄,**空气密度 ($\rho$) 会逐渐减小**。 3. **结合题目条件推导**: * 题目指出“飞行速度不变”,即 $v$ 保持不变。 * 无人机的结构不变,即 $S$ 和 $C_L$(在迎角不变的情况下)基本保持不变。 * 因为高度升高导致空气密度 $\rho$ **减小**,根据升力公式,在其他变量不变的情况下,**升力 $L$ 也会随之减小**。 4. **排除其他选项**: * **B. 重力**:重力 $G = mg$。虽然随着高度极高增加,重力加速度 $g$ 会有微小变化,但在无人机常规飞行高度范围内,重力主要取决于质量 $m$,基本视为不变,且不会因高度升高而显著“变小”到影响飞行原理的主要矛盾层面(相比之下,空气密度的变化影响更为直接和显著)。 * **C. 推力**:推力是由发动机或电机产生的。虽然空气密度降低可能会影响螺旋桨的效率或发动机的进气量,从而导致最大可用推力下降,但题目问的是“飞行所获得的...”,通常指气动外力。且在速度不变的前提下,为了维持高度或速度,飞行员/飞控可能会增加油门来补偿,因此推力不是一个单纯随高度升高而必然“获得更小”的被动气动结果,而升力是直接受空气密度影响的气动结果。 **结论**: 由于高空空气稀薄(密度小),在速度不变的情况下,无人机单位时间内排开的空气质量减少,导致产生的**升力**减小。因此,为了维持同样的升力以抵消重力,无人机在高空通常需要更快的速度或更大的迎角。 故答案选 **A**。

相关知识点:

高空飞行速度不变,升力越小

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