Question

【题目】如图所示为一架小型四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用。现对无人机进行试验，无人机的质量为m=2kg，运动过程中所受空气阻力大小恒为f=4N，当无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞，经时间t=4s时离地面的高度为h=16m，g取10m/s2。求：

(1)其动力系统所能提供的最大升力F；

(2)无人机通过调整升力继续上升，恰能悬停在距离地面高度为H=36m处，求无人机从h上升到H的过程中，动力系统所做的功W；

(3)无人机从H=36m处，由于动力设备故障，突然失去升力而坠落至地面，若与地面的作用时间为t2 = 0.2 s（此过程忽略空气阻力），求无人机所受地面平均冲力FN。

Answer 1

【答案】(1)；(2)；(3)。

【解析】

(1)根据题意可知

根据牛顿第二定律可知

代入数据解得：最大升力

(2)飞机在16m时的速度

根据动能定理可知

解得：

(3)下落过程中的加速度

根据速度位移公式

根据动量定理可知

解得：