【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(yīng)用．一架質(zhì)量m=2kg的無人機，其動力系統(tǒng)所能提供的最大升力F=36N，運動過程中所受空氣阻力大小恒為f=4N．g取10m/s2．

（1）無人機在地面上從靜止開始，以最大升力豎直向上起飛．求在t=5s時離地面的高度h；

（2）當無人機懸停在距離地面高度H=100m處，由于動力設(shè)備故障，無人機突然失去升力而墜落．求無人機墜落地面時的速度v；

（3）在無人機墜落過程中，在遙控設(shè)備的干預(yù)下，動力設(shè)備重新啟動提供向上最大升力．為保證安全著地，求飛行器從開始下落到恢復(fù)升力的最長時間t1．

【答案】（1）75m（2）40m/s （3）

【解析】試題分析：（1）根據(jù)牛頓第二定律求出上升的加速度，結(jié)合位移時間公式求出上升的位移．

（2）根據(jù)牛頓第二定律求出下降的加速度大小，結(jié)合速度位移公式求出墜落地面時的速度大�。�

（3）根據(jù)牛頓第二定律求出恢復(fù)升力后向下減速的加速度，抓住勻加速和勻減速運動的位移之和等于H，求出最大速度，結(jié)合速度時間公式求出飛行器從開始下落到恢復(fù)升力的最長時間t1．

解：（1）由牛頓第二定律 F﹣mg﹣f=ma

代入數(shù)據(jù)解得a=6m/s2

上升高度

代入數(shù)據(jù)解得 h=75m．

（2）下落過程中 mg﹣f=ma1

代入數(shù)據(jù)解得

落地時速度 v2=2a1H，

代入數(shù)據(jù)解得 v=40m/s

（3）恢復(fù)升力后向下減速運動過程 F﹣mg+f=ma2

代入數(shù)據(jù)解得

設(shè)恢復(fù)升力時的速度為vm，則有

由 vm=a1t1

代入數(shù)據(jù)解得．

答：（1）t=5s時離地面的高度h為75m．

（2）無人機墜落地面時的速度為40m/s．

（3）飛行器從開始下落到恢復(fù)升力的最長時間為．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在正方形區(qū)域abcd內(nèi)有方向垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場。在t＝0時刻，位于正方形中心O的離子源向平面abcd內(nèi)各個方向發(fā)射出大量帶正電的粒子，所有粒子的初速度大小均相同，粒子在磁場中做圓周運動的半徑恰好等于正方形的邊長，不計粒子的重力以及粒子間的相互作用力。已知平行于ad方向向下發(fā)射的粒子在t＝t0時刻剛好從磁場邊界cd上某點離開磁場，下列說法正確的是（ ）

A. 粒子在該磁場中勻速圓周運動的周期為6t0

B. 粒子的比荷為

C. 粒子在磁場中運動的軌跡越長，對應(yīng)圓弧的圓心角越大

D. 初速度方向正對四個頂點的粒子在磁場中運動時間最長

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖（a）， O、 N、 P 為直角三角形的三個頂點， ∠NOP＝37°， OP 中點處固定一電量為 q1＝2．0×10-8C 的正點電荷， M 點固定一輕質(zhì)彈簧。 MN 是一光滑絕緣桿，其中 ON長為 a＝1m，桿上穿有一帶正電的小球（可視為點電荷），將彈簧壓縮到 O 點由靜止釋放，小球離開彈簧后到達 N 點的速度為零。沿 ON 方向建立坐標軸（取 O 點處 x＝0），圖（b）中Ⅰ和Ⅱ圖線分別為小球的重力勢能和電勢能隨位置坐標 x 變化的圖像，其中 E0＝1．24×10-3J， E1＝1．92×10-3J， E2＝6．2×10-4J。（靜電力恒量 k＝9．0×109N·m2/C2，取 sin37°＝0．6， cos37°＝0．8，重力加速度 g＝10m/s2）

（1）求電勢能為 E1時小球的位置坐標 x1和小球的質(zhì)量 m；

（2）已知在 x1處時小球與桿間的彈力恰好為零，求小球的電量 q2；

（3）求小球釋放瞬間彈簧的彈性勢能 E

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學準備利用下列器材測量干電池的電動勢和內(nèi)電阻。

A．待測干電池一節(jié)，電動勢約為1.5 V，內(nèi)阻約幾歐姆

B．直流電壓表V，量程為3 V，內(nèi)阻非常大

C．定值電阻

D．電阻箱R

E．導線和開關(guān)

根據(jù)如圖甲所示的電路連接圖進行實驗操作。多次改變電阻箱的阻值，記錄每次電阻箱的阻值R和電壓表的示數(shù)U。在坐標系中描出的坐標點如圖乙所示。

(1)分別用E和r表示電源的電動勢和內(nèi)阻，則與R的關(guān)系式為____________

(2)在坐標紙上畫出關(guān)系圖線

(3)根據(jù)圖線求得斜率，截距 (保留兩位有效數(shù)字)

(4)根據(jù)圖線求得電源電動勢E=______V，內(nèi)阻 (保留三位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑為R 的光滑半園形軌道CDE 在豎直平面內(nèi)與光滑水平軌道AC相切于C點，水平軌道AC 上有一輕質(zhì)彈簧處于自由狀態(tài)，彈簧左端連接在固定的擋板上，彈簧的右端B與軌道最低點C 的距離為4R�，F(xiàn)用一個質(zhì)量為m的小球?qū)椈蓧嚎s（不栓接），當壓縮至F點(圖中未畫出) 時，將小球由靜止釋放，小球經(jīng)過BCDE 軌道拋出后恰好落在B點，已知重力加速度為g， 求:

(1) 求小球經(jīng)過E 點時的速度；

(2) 將彈簧壓至F 點時的彈性勢能；

(3) 若水平軌道BC 段有摩擦，小球仍從F 點靜止釋放，要使小球能滑上半圓形CDE 軌道且不脫軌，求小球BC 段動摩擦因數(shù)μ的取值范圍。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法中正確的是：（ ）

A. 彈簧振子的運動是簡諧運動 B. 簡諧運動就是指彈簧振子的運動

C. 簡諧運動是勻變速運動 D. 單擺簡諧運動的回復(fù)力是重力和拉力的合力

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【題目】2018 年 11 月 16 日，第 26 屆國際計量大會上通過了關(guān)于“修訂國際單位制（ SI）”的決議，根據(jù)決議， 4 個SI基本單位的定義將改用普朗克常數(shù)、基本電荷常數(shù)、玻爾茲曼常數(shù)和阿伏伽德羅常數(shù)定義。下列屬于基本物理量的是（ ）

A. 力 B. 質(zhì)量 C. 速度 D. 電荷量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】采用伏安法測量電源電動勢E和內(nèi)阻r時，由于電表因素帶來了實驗的系統(tǒng)誤差．某研究性學習小組對此實驗進行改進，設(shè)計出如圖所示的測量電源電動勢E和內(nèi)電阻r的電路，E′是輔助電源，A、B兩點間有一靈敏電流計G．

①請你補充實驗步驟：

i 閉合開關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)R和R′使得靈敏電流計G的示數(shù)為零，這時，A、B兩點的電勢φA、φB的關(guān)系是φA______φB（選填“大于”、“小于”或“等于”），讀出電流表和電壓表的示數(shù)I1和U1，其中I1______（選填“大于”、“小于”或“等于”）通過電源E的電流．

ii 改變滑動變阻器R、R′的阻值，重新使得______，讀出______．

②由上述步驟中測出的物理量，可以得出電動勢E表達式為______________、內(nèi)電阻r的表達式為___________．

③該實驗中E測______E真（選填“大于”、“小于”或“等于”），r測______r真（選填“大于”、“小于”或“等于”）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】太陽能汽車是靠太陽能來驅(qū)動的汽車．當太陽光照射到汽車上方的光電板時，光電板中產(chǎn)生的電流經(jīng)電動機帶動汽車前進．設(shè)汽車在平直的公路上由靜止開始勻加速行駛，經(jīng)過時間t，速度為v時功率達到額定功率，并保持不變．之后汽車又繼續(xù)前進了距離s，達到最大速度vmax．設(shè)汽車質(zhì)量為m，運動過程中所受阻力恒為f，則下列說法正確的是（ ）

A. 汽車的額定功率為fvmax

B. 汽車勻加速運動過程中，克服阻力做功為fvt

C. 汽車從靜止開始到速度達到最大值的過程中，牽引力所做的功為

D. 汽車從靜止開始到速度達到最大值的過程中，合力所做的功為

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