题目内容
14．
如图甲所示为某校2015学年秋季运动会开幕式时采用无人机拍摄的照片，图乙为正在高空进行拍摄的无人机，已知无人机质量m=1kg，动力系统能提供的最大升力F=16N，无人机上升过程中最大速度v=6m/s，若无人机从地面以最大升力竖直起飞，达到最大速度所用时间为3s，假设无人机竖直飞行时所受阻力大小不变，求：（1）无人机以最大升力起飞的加速度；
（2）无人机在竖直上升过程中所受阻力Ff的大小；
（3）无人机从地面起飞竖直上升至高地高度h=30m的高空所需的最短时间．
分析 （1）根据加速度公式求出无人机以最大升力起飞的加速度；
（2）根据牛顿第二定律求出无人机在竖直上升过程中所受阻力Ff的大小；
（3）先根据位移时间公式求出无人机匀加速上升的高度，进而得出无人机达到最大速度匀速上升的高度，
利用平均速度公式求出无人机匀速飞行的时间，从而得出无人机从地面起飞竖直上升至高地高度h=30m的高空所需的最短时间．
解答 解：（1）无人机以最大升力起飞的加速度：
a=$\frac{v}{t}$=$\frac{6}{3}$m/s2=2m/s2．
（2）根据牛顿第二定律可得，
F-mg-Ff=ma，
代入数据可解得：Ff=4N．
（3）由位移时间公式得，无人机匀加速上升的高度：
h1=$\frac{1}{2}$at2=$\frac{1}{2}$×2×32m=9m，
无人机达到最大速度匀速上升的高度：
h2=h-h1=30m-9m=21m，
由x=vt得，无人机匀速飞行的时间：
t′=$\frac{{h}_{2}}{v}$=$\frac{21}{6}$s=3.5s
则无人机从地面起飞竖直上升至高地高度h=30m的高空所需的最短时间：
t总=t+t′=3s+3.5s=6.5s．
答：（1）无人机以最大升力起飞的加速度为2m/s2；
（2）无人机在竖直上升过程中所受阻力Ff的大小为4N；
（3）无人机从地面起飞竖直上升至高地高度h=30m的高空所需的最短时间为6.5s．
点评 本题的关键是对飞行器的受力分析以及运动情况的分析，结合牛顿第二定律和运动学基本公式求解，对于牛顿第二定律的综合应用问题，要弄清楚物体的运动过程和受力情况，
利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度，再根据题目要求进行解答，知道加速度是联系静力学和运动学的桥梁．
练习册系列答案
相关题目
图为用DIS系统测得的小车做直线运动的s-t图，则小车在BD段做匀速直线运动，图中C点对应的运动状态的瞬时速度大小是2m/s．
如图甲所示，质量为2kg的木板B静止在水平面上．某时刻物块A（可视为质点）从木板的左侧沿木板上表面滑上木板，初速度v0=4m/s．此后A和B运动的v-t图象如图乙所示，取重力加速度g=10m/s2，求：
9．
如图所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到O点并系住物体m，现将弹簧压缩到A点，然后释放，物体一直可以运动到B点然后返回，如果物体受到的阻力恒定，则（ ）
如图所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到O点并系住物体m，现将弹簧压缩到A点，然后释放，物体一直可以运动到B点然后返回，如果物体受到的阻力恒定，则（ ）| A． | 物体从A到O速度增大，从O到B速度减小 | |
| B． | 物体运动到O点时所受合力为零，速度最大 | |
| C． | 物体从A到O点速度先增大后减小 | |
| D． | 弹簧的弹性势能将全部释放出来转化为内能，物体最终一定会静止在O点 |
19．
如图所示，一物块以一定的初速度滑上固定的斜面，关于物块在斜面上的运动，下列情况不可能的是（ ）
如图所示，一物块以一定的初速度滑上固定的斜面，关于物块在斜面上的运动，下列情况不可能的是（ ）| A． | 物块减速上滑，滑到某一高度后静止在斜面上 | |
| B． | 物块先减速上滑，再加速下滑，滑到斜面底端时的速度大小和刚滑上斜面时的初速度的大小相等 | |
| C． | 物块先减速上滑，再加速下滑，滑到斜面底端时的速度大小不相等 | |
| D． | 物块先减速上滑，再加速下滑，滑到斜面底端时的速度和初速度相同 |
6．
传送机的皮带与水平方向的夹角为α，如图所示．将质量为m的物体放在皮带传送机上，随皮带一起向下做匀加速直线运动，则（ ）
传送机的皮带与水平方向的夹角为α，如图所示．将质量为m的物体放在皮带传送机上，随皮带一起向下做匀加速直线运动，则（ ）| A． | 物体受到皮带的静摩擦力一定沿皮带向上 | |
| B． | 物体受到皮带的静摩擦力可能为零 | |
| C． | 物体受到的重力和静摩擦力的合力的方向可能沿皮带方向向下 | |
| D． | 物体受到皮带的支持力与静摩擦力的合力大小可能等于mg． |
3．
如图所示，竖直平面内有水平向左的匀强电场E，M点与P点的连线垂直于电场线，M点与N在同一电场线上．两个完全相同的带等量正电荷的粒子，以相同大小的初速度v0分别从M点和N点沿竖直平面进入电场，M点的粒子与电场线成一定的夹角进入，N点的粒子垂直电场线进入，两粒子恰好都能经过P点，重力不计．在此过程中，下列说法正确的是（ ）
如图所示，竖直平面内有水平向左的匀强电场E，M点与P点的连线垂直于电场线，M点与N在同一电场线上．两个完全相同的带等量正电荷的粒子，以相同大小的初速度v0分别从M点和N点沿竖直平面进入电场，M点的粒子与电场线成一定的夹角进入，N点的粒子垂直电场线进入，两粒子恰好都能经过P点，重力不计．在此过程中，下列说法正确的是（ ）| A． | 两粒子到达P点的速度大小可能相等 | |
| B． | 电场力对两粒子做功一定不相同 | |
| C． | 两粒子到达P点时的电势能都比进入电场时小 | |
| D． | 两粒子到达P点所需时间一定不相等 |
4．下列物理量中均为标量的一组是（ ）
| A． | 时间、路程 | B． | 位移、路程 | C． | 质量、位移 | D． | 速度、加速度 |