Question

【題目】如圖所示為一架小型四旋翼無人機，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。現對無人機進行試驗，無人機的質量為m=2kg，運動過程中所受空氣阻力大小恒為f=4N，當無人機在地面上從靜止開始，以最大升力豎直向上起飛，經時間t=4s時離地面的高度為h=16m，g取10m/s2。求：

(1)其動力系統所能提供的最大升力F；

(2)無人機通過調整升力繼續上升，恰能懸停在距離地面高度為H=36m處，求無人機從h上升到H的過程中，動力系統所做的功W；

(3)無人機從H=36m處，由于動力設備故障，突然失去升力而墜落至地面，若與地面的作用時間為t2 = 0.2 s（此過程忽略空氣阻力），求無人機所受地面平均沖力FN。

Answer 1

【答案】(1)；(2)；(3)。

【解析】

(1)根據題意可知

根據牛頓第二定律可知

代入數據解得：最大升力

(2)飛機在16m時的速度

根據動能定理可知

解得：

(3)下落過程中的加速度

根據速度位移公式

根據動量定理可知

解得：