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.无人机的质量为m=2kg,假定运动过程中空气阻力忽略不计,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=4 s时,离地面的高度为h=48m,g取10 m/s2.
(1)其动力系统能够提供的最大升力为多大?
(2)当无人机悬停在距离地面高度H=100 m处时,由于动力设备故障,无人机突然失去升力,从静止开始坠落,则无人机坠落地面时的速度为多大?
【答案】(1)32 N (2) m/s
【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h=at2
解得
a==6 m/s2
根据牛顿第二定律有
F-mg=ma
解得
F=32 N.
(2)无人机失去升力坠落过程做自由落体运动,由
v2=2gH
解得
v=20m/s.
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