题目内容

【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=16mg10m/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

【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:

练习册系列答案
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【题目】利用图1装置做“验证机械能守恒定律”的实验。

(1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、小铁锤、铁架台、导线及开关外,在下面的器材中,必须使用的还有________。(选填器材前的字母)

A.天平 B.刻度尺 C.游标卡尺 D.直流电源 E.交流电源 F.秒表

(2)2是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点ABC,测得它们到起始点O的距离分别为hAhBhC重锤质量用m表示,已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的频率为f。从打下O点到打下B点的过程中,重锤重力势能的减少量∣ΔEp=________,动能的增加量ΔEk=________

(3)在实验过程中,数据处理正确的是________

A.做实验时,先接通打点计时器的电源,再释放重锤

B.为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v,可测量该点到O点的距离h,再根据公式计算,其中g应取当地的重力加速度

C.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v

D.用刻度尺测量某点到O点的距离h,利用公式mgh计算重力势能的减少量,其中g应取当地的重力加速度

(4)某同学操作时在重锤下落后接通电源,打点计时器开始工作;该同学把第一个打点记为O,测量其它计数点到起始点O的距离h,并计算出打相应计数点时重锤的速度v,描绘v2-h图像。若实验中重锤所受阻力不可忽略,且阻力大小保持不变,从理论上分析,v2-h图像是图3中的哪一个________

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