问题 计算题

航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m="2" kg,动力系统提供的恒定升力F=28 N,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10 m/s2.

(1)第一次试飞,飞行器飞行t1=8 s时到达高度H=64 m,求飞行器所受阻力Ff的大小;

(2)第二次试飞,飞行器飞行t2=6 s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的最长时间t3.

答案

(1)4 N     (2)42 m    (3) s或2.1 s

(1)第一次飞行中,飞行器做匀加速直线运动,设加速度为a1,则有                                 (1分)

由牛顿第二定律可得:F-mg-Ff=ma             (2分)

解得:Ff=4 N                              (1分)

(2)第二次飞行中,设失去升力时的速度为v1,上升的高度为h1,则有:

                                                 (1分)

设失去升力后加速度为a2,上升的高度为h2

由牛顿第二定律可得:mg+Ff=ma2                (2分)

v1=a1t2                                   (1分)

                                   (1分)

解得:h=h1+h2=42 m.                      (1分)

(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,则由牛顿第二定律可得:

mg-Ff=ma3                                                                  (2分)

F+Ff-mg=ma4                                                              (1分)

                              (1分)

v3=a3t3                                                                       (1分)

解得: s(或2.1 s)                    (1分)

解答题
名词解释