Question

【题目】四旋翼无人机是一种小型遥控飞行器，它能够垂直起降，能以各种姿态飞行（如悬停、前飞、侧飞和倒飞等），正得到越来越广泛的应用．如图所示，现有一架质量为m=2kg的无人机，在运动过程中所受空气阻力大小恒为f=4N，取g=10m/s2，求：

（1）该无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上运动，若经t=5s后离地面的高度h=75m，求无人机动力系统所能提供的最大升力F

（2）若该无人机悬停在空中时，由于动力设备出现故障，无人机突然 失去升力而坠落．已知无人机坠落到地面时的速度v=40m/s， 求无人机悬停时距离地面的高度H

Answer 1

【答案】（1）36N；（2）100m

【解析】

（1）无人机以最大升力竖直向上起飞，做匀加速直线运动，由

解得：

根据牛顿第二定律：

F-mg-f=ma1

解得：

F=mg+f+ma1=36N

（2）无人机失去升力坠落过程，做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律：

mg-f=ma2

解得：

a2=8m/s2

由v2=2a2H解得：

H=100m