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背包式飞行器深圳光启公司生产的一款单人背包式飞行器，是全球首款商业化、实用化的个人立体飞行器，它的外形像一把有扶手和踏板的座椅，由汽油发动机提供动力，带动两个扇形螺旋桨转动，飞行员通过操纵改变螺旋桨的方向、转速，实现进退、上下、左右及俯仰飞行。发动机、燃料箱和及飞行员处于升力扇中间及下方，以降低重心，避免喷气背包在飞行中上下颠倒，撞向地面。
该飞行器采用了无人飞行控制系统、零空速悬停技术，即在空中双手松开操纵杆之后，飞行器就会在空中悬停，等待下一步操作：使用与F1赛车相同类型的驾驶舱，可以在撞击时保护飞行员的安全，还配备了弹射降落伞系统，如果遇到特殊情况，飞行器无法正常降落时，可以关闭动力源，同时打开降落伞，利用空气阻力减小下降速度，从而避免驾驶者快速落地面造成伤害，该飞行器因此跻身当今世界上最安全的超轻型飞行器之列。
表一为它的部分技术参数：

飞行器类型	一级超轻型	飞行器主要材料	碳纤维
成员数量	单人飞行	最大承载质量	100kg
满油时飞行器质量	200kg	燃料体积	50L
最大起飞质量	300kg	燃料及油品	汽油

为了给飞行器设计面积合适的降落伞，研究人员对降落伞所受阻力与降落伞的伞面面积、下落速度之间的关系进行了探究，他们分别将伞面面积和总重不同的圆形降落伞，从高处下落，测出最终匀速下落时的速度（即收尾速度），实验结果如表二所示：

伞面面积S/m2	0.2	0.2	0.4	0.6
伞和物总重G/N	1.6	3.6	12.8	4.8
收尾速度v/m•s-1	2	3	4	2
收尾速度的平方v2/（m•s）2	4	9	16	4

（1）飞行员通过操纵改变螺旋桨的方向、转速，可实现各种飞行，说明力的作用效果跟力的

方向

方向

和

大小

大小

有关。
（2）关于上述背包式飞行器，下列说法正确的是

A

A

。
A.用碳纤维作为飞行器的主要制作材料，是因为可以减小自身重力
B.若不计空气阻力，飞行器匀速上升时的升力大于匀速下降时的升力
C.遇到特殊情况飞行器无法正常降落时，关闭动力源后惯性会减小
D.当该飞行器在空中启动零空速悬停技术时，受到的升力就会突然消失
（3）该飞行器通过两个螺旋桨轮动可以实现变向和变速，它的工作原理是利用力的作用是

相互

相互

的，它在月球上

不可以

不可以

（选填“可以”或“不可以”）飞行，该飞行器未装油时的质量为

164

164

kg。（已知油的密度ρ_油=0.72×10³kg/m³）
（4）分析表二数据可知：当伞面面积一定时，降落伞所受的空气阻力与

收尾速度的平方

收尾速度的平方

成正比，要使该飞行器的收尾速度不超过5m/s,则降落伞的面积至少为

60

60

m²，请写出推算过程

匀速时阻力等于重力，所以由表中数据可得，降落伞所受阻力与收尾速度的平方之间的关系式为f=2Sv²，要使飞行器的收尾速度不超过5m/s,按最大起飞质量300kg计算，最大重力为G_大=m_大g=300kg×10N/kg=3000N=f,则降落伞的面积至少为S=

f

2

v

2

=

3000

N

2

×

（

5

m

/

s

）

2

=60m²

匀速时阻力等于重力，所以由表中数据可得，降落伞所受阻力与收尾速度的平方之间的关系式为f=2Sv²，要使飞行器的收尾速度不超过5m/s,按最大起飞质量300kg计算，最大重力为G_大=m_大g=300kg×10N/kg=3000N=f,则降落伞的面积至少为S=

f

2

v

2

=

3000

N

2

×

（

5

m

/

s

）

2

=60m²

。