题目内容
【题目】如图所示的小型四旋翼无人机是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器。它的质量为2kg，运动过程中所受空气阻力大小恒定不变，其动力系统能提供的最大升力为36N。某次飞行中，无人机从地面上由静止开始以最大升力竖直向上起飞，4s时无人机离地高度为h=48m。今通过操控已使无人机悬停在距离地面H=180m高处。由于动力设备故障，无人机突然失去全部升力，从静止开始竖直坠落。（
）
（1）无人机运动过程中所受的空气阻力的大小。
（2）为确保无人机能安全降落到地面，必须在无人机下坠多少时间内瞬间恢复最大升力？
【答案】（1）
（2）
【解析】试题分析：（1）无人机从地面以最大升力竖直向上飞行时，设加速度为
，则有
①
由牛顿第二定律得：
②
解得：③
（2）无人机失去升力后向下做匀加速运动，直至升力恢复，设这一过程的加速度为
则有：
④
解得：
⑤
下落高度
⑥
距地面的高度
⑦
又，安全落地，即落地速度
⑧
从最高点到落到地面的过程中，由动能定理得
⑨
解得：
⑩
可得
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