Question

【題目】四旋翼無人機(jī)是一種小型遙控飛行器，它能夠垂直起降，能以各種姿態(tài)飛行（如懸停、前飛、側(cè)飛和倒飛等），正得到越來越廣泛的應(yīng)用．如圖所示，現(xiàn)有一架質(zhì)量為m=2kg的無人機(jī)，在運(yùn)動過程中所受空氣阻力大小恒為f=4N，取g=10m/s2，求：

（1）該無人機(jī)在地面上從靜止開始，以最大升力豎直向上運(yùn)動，若經(jīng)t=5s后離地面的高度h=75m，求無人機(jī)動力系統(tǒng)所能提供的最大升力F

（2）若該無人機(jī)懸停在空中時(shí)，由于動力設(shè)備出現(xiàn)故障，無人機(jī)突然 失去升力而墜落．已知無人機(jī)墜落到地面時(shí)的速度v=40m/s， 求無人機(jī)懸停時(shí)距離地面的高度H

Answer 1

【答案】（1）36N；（2）100m

【解析】

（1）無人機(jī)以最大升力豎直向上起飛，做勻加速直線運(yùn)動，由

解得：

根據(jù)牛頓第二定律：

F-mg-f=ma1

解得：

F=mg+f+ma1=36N

（2）無人機(jī)失去升力墜落過程，做勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律：

mg-f=ma2

解得：

a2=8m/s2

由v2=2a2H解得：

H=100m