题目内容
(13分)航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m=2㎏,动力系统提供的恒定升力F =28N.试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升.设飞行器飞行时所受的阻力大小不变.
(1)第一次试飞中,飞行器飞行t1=8s时到达的高度H=64m,求飞行器所受阻力f的大小;
(2)第二次试飞中,飞行器飞行t2=6s时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力,求飞行器能达到的最大高度h;
(3)为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3.
(13分)
解:(1)第一次飞行中,设加速度为![]()
匀加速运动:
(1分)
由牛顿第二定律:
(1分)
解得:
(1分)
(2)第二次飞行中,设失去升力时的速度为
,上升的高度为![]()
匀加速运动:
(1分)
设失去升力后的速度为
,上升的高度为![]()
由牛顿第二定律:
(1分)
(1分)
(1分)
解得:
(1分)
(3)设失去升力下降阶段加速度为
;恢复升力后加速度为
,恢复升力时速度为![]()
由牛顿第二定律
(1分)
F+f-mg=ma4 (1分)
且
(1分)
V3=a3t3 (1分)
解得t3=
(s)(或2.1s) (1分)