题目内容
【题目】如图所示为一架四旋翼无人机,它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器,目前得到越来越广泛的应用。若一架质量m=2kg的无人机,其动力系统所能提供的最大升力为F=36N,运动过程中所受空气阻力大小恒为f=4N,g取10m/s2。
(1)无人机在地面上从静止开始,以最大升力竖直向上起飞,求在t=5s时离地面的高度h;
(2)当无人机悬停在距离地面高度H=100m处,由于动力设备故障,无人机突然失去升力而坠落。求无人机坠落到地面时的速度大小v;
(3)在第(2)问条件下,若无人机坠落过程中,由于遥控设备的干预,动力设备重新启动提供向上最大升力。飞行器恢复升力后向下减速时加速度为a2。
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【答案】(1)75m(2)40m/s(3)10m/s2
【解析】
(1)由牛顿第二定律
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代入数据解得
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上升高度
代入数据解得
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(2)下落过程中根据牛顿第二定律有
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代入数据解得
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落地时速度
,代入数据解得
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(3)恢复升力后向下减速运动过程
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代入数据解得
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