航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m=2kg,动力系统提供的恒定升力F=28N。试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g取10m/s2。

◎ 题目

航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m=2kg,动力系统提供的恒定升力F=28N。试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g取10m/s2
(1)第一次试飞,飞行器飞行t1=8s时到达高度H=64m,求飞行器所受阻力Ff的大小;
(2)第二次试飞,飞行器飞行t2=6s时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力,求飞行器能达到的最大高 度h;
(3)为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开始下落到恢复升力允许的最长时间t3

◎ 答案

解:(1)第一次飞行中,设加速度为a1
匀加速运动
由牛顿第二定律F-mg-Ff=ma1
解得Ff=4N
(2)如图,第二次飞行中,设失去升力时的速度为v1,上升的高度为x1,匀加速运动
设失去升力后的加速度为a2,上升的高度为s2

由牛顿第二定律mg+Ff=ma2

解得h=x1+x2=42m
(3)设失去升力下降阶段加速度为a3;恢复升力后加速度为a4,恢复升力时速度为v3
由牛顿第二定律mg-Ff=ma3,F+Ff-mg=ma4
,v3=a3t3
解得或2.1s)

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m=2kg,动力系统提供的恒定升力F=28N。试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g取10m/s2。…”主要考查了你对  【牛顿运动定律的应用】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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