题目内容
【题目】在某次无人机竖直送货实验中,无人机的质量M=1.5kg,货物的质量m=1kg,无人机与货物间通过轻绳相连.无人机以恒定动力F=30N从地面开始加速上升一段时间后关闭动力,当无人机到达h=30m处速度恰好减为0.不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2 . 求:
(1)无人机加速上升时的加速度大小a;
(2)无人机加速上升时轻绳上的拉力大小FT;
(3)无人机加速上升的时间t.
【答案】
(1)解:在加速上升过程中,根据牛顿第二定律可知F﹣(M+m)g=(M+m)a
解得 a=2m/s2
答:无人机加速上升时的加速度大小a为2m/s2
(2)解:对物体根据牛顿第二定律可知FT﹣mg=ma 解得 FT=12N
答:无人机加速上升时轻绳上的拉力大小FT为12N
(3)解:在上升过程中,先加速后减速总位移为
其中 v=at
联立解得 t=5s
答:无人机加速上升的时间t为5s
【解析】(1)整体根据牛顿第二定律求得加速度;(2)对物体受力分析,根据牛顿第二定律求得拉力;(3)根据速度位移公式求得加速时间
【考点精析】根据题目的已知条件,利用匀变速直线运动的速度、位移、时间的关系的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握速度公式:V=V0+at;位移公式:s=v0t+1/2at2;速度位移公式:vt2-v02=2as;以上各式均为矢量式,应用时应规定正方向,然后把矢量化为代数量求解,通常选初速度方向为正方向,凡是跟正方向一致的取“+”值,跟正方向相反的取“-”值.
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