Question

【題目】如圖所示為四旋翼無(wú)人機(jī)，它是一種能夠垂直起降的小型遙控飛行器，目前正得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用．一架質(zhì)量m=2 kg的無(wú)人機(jī)，其動(dòng)力系統(tǒng)所能提供的最大升力F=36 N，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受空氣阻力大小恒為f=4 N．取g=10 m/s2．求：

（1）無(wú)人機(jī)以最大升力在地面上從靜止開(kāi)始豎直向上起飛，在t1=5 s時(shí)離地面的高度h；

（2）當(dāng)無(wú)人機(jī)懸停在距離地面高度H=100 m處，由于動(dòng)力設(shè)備故障，無(wú)人機(jī)突然失去升力而墜落至地面，若與地面的作用時(shí)間為t2=0.2s，則地面所受平均沖力N多大

Answer 1

【答案】（1）h=75m ;（2）N=416N

【解析】（1）無(wú)人機(jī)起飛后向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律：

聯(lián)解公式解得：

（2）無(wú)人機(jī)向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理有：

與地面碰撞過(guò)程中，設(shè)地面對(duì)無(wú)人機(jī)作用力為N′，由動(dòng)量定理有：

根據(jù)牛頓第三定律有：

聯(lián)立公式解得：

綜上所述本題答案是：（1）；（2） ；