Question

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

（1）無人機以最大升力在地面上從靜止開始豎直向上起飛，在t1=5 s時離地面的高度h；

（2）當無人機懸停在距離地面高度H=100 m處，由于動力設備故障，無人機突然失去升力而墜落至地面，若與地面的作用時間為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）無人機起飛后向上做勻加速運動，由牛頓運動定律：

聯(lián)解公式解得：

（2）無人機向下做勻加速運動，由動能定理有：

與地面碰撞過程中，設地面對無人機作用力為N′，由動量定理有：

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） ；