Question

9．在大型體育比賽中，記者們常使用飛行器在高空中進行拍攝，飛行器上搭載了高清相機，利用螺旋槳升至高空，可以隨時進行懸停拍攝，智能返航．如圖所示，質量為1.2kg 的飛行器，其四個支腳總底面積為4×10^-4m²，起飛前安裝上0.08kg的相機，若飛行器從地面用15s豎直上升到75m的高空中懸停進行拍攝．取g=10N/kg，通過計算回答：
（1）航拍起飛前，飛行器靜置于水平地面上時對地面的壓強？
（2）航拍起飛后，在上升過程中飛行器上升的速度？飛行器克服重力做功的功率？

Answer 1

分析 （1）航拍起飛前，飛行器靜置于水平地面上時對地面的壓力等于自身和相機的重力之和，根據F=G=mg求出其大小，根據p=$\frac{F}{S}$求出對地面的壓強；
（2）根據v=$\frac{s}{t}$可求得在上升過程中飛行器上升的速度，根據W=Gh求出在上升過程中飛行器克服重力做的功，根據P=$\frac{W}{t}$求出其功率．

解答 解：（1）航拍起飛前，飛行器靜置于水平地面上時對地面的壓力：
F=G_總=m_總g=（1.2kg+0.08kg）×10N/kg=12.8N，
對水平地面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{12.8N}{4×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=3.2×10⁴Pa；
（2）在上升過程中飛行器上升的速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{75m}{15m/s}$=5m/s，
上升過程中飛行器克服重力做的功：
W=G_總h=12.8N×75m=960J，
在上升過程中飛行器克服重力做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{960J}{15s}$=64W．
答：
（1）航拍起飛前，飛行器靜置于水平地面上時對地面的壓強為3.2×10⁴Pa；
（2）航拍起飛后，在上升過程中飛行器上升的速度為5m/s，飛行器克服重力做功的功率為64W．

點評 本題考查了壓強、速度、功、功率的計算，知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等是關鍵．