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如图所示为一架小型四旋翼无人机,它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器,目前正得到越来越广泛的应用。无人机的质量为,运动过程中所受空气阻力大小恒为,当无人机在地面上从静止开始,以最大升力竖直向上起飞,经时间时离地面的高度为。当无人机悬停在距离地面高度时,由于动力设备故障,无人机突然失去全部升力,从静止开始竖直坠落,经后无人机瞬间又恢复最大升力。取。求:
(1)其动力系统所能提供的最大升力.
(2)恢复最大升力时,物体的速度及所处高度.
(3)无人机到达地面时速度.
【回答】
解析:
(1)无人机从地面上升过程为出速度为零的匀加速运动,设加速度为,则有
由牛顿第二定律得:
由上两式带入数据得最大升力.
(2)失去升力后物体向下做与加速运动,直至升力回复,设下落过程的加速度为,
则有:
下落高度
距地面的高度
联立以上各式带入书记得
(3)设物体落到地面上的速度为,从最高点到落到地面的过程中,有动能定理得:
带入数据解得
知识点:专题二 力与物体的直线运动
题型:计算题
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