17．如圖所示為一架小型四旋翼無人機(jī)，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．無人機(jī)的質(zhì)量為m=2kg，假定運(yùn)動(dòng)過程中所受空氣阻力大小恒為f=4N，當(dāng)無人機(jī)在地面上從靜止開始，以最大升力豎直向上起飛，經(jīng)時(shí)間t=4s時(shí)，離地面的高度為h=48m，g取10m/s2．
（1）其動(dòng)力系統(tǒng)能夠提供的最大升力為多大；
（2）當(dāng)無人機(jī)懸停在距離地面高度H=100m處時(shí)，由于動(dòng)力設(shè)備故障，無人機(jī)突然失去升力，從靜止開始?jí)嬄�，則無人機(jī)墜落地面時(shí)的速度為多大．

分析 （1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間公式求出加速度，結(jié)合牛頓第二定律求出最大升力的大�。�
（2）根據(jù)牛頓第二定律求出失去升力的加速度，結(jié)合速度時(shí)間公式求出5s末的速度，結(jié)合位移公式求出下落的高度．

解答 解：（1）無人機(jī)以最大升力豎直向上起飛，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由h=$\frac{1}{2}{a_1}{t^2}$解得：a1=$\frac{2h}{t^2}=6m/{s^2}$
根據(jù)牛頓第二定律：F-mg-f=ma1
解得：F=mg+f+ma1=36N
（2）無人機(jī)失去升力墜落過程，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律：mg-f=ma2
解得：a2=8m/s2
由v2=2a2H
解得：v=40m/s
答：（1）其動(dòng)力系統(tǒng)所能提供的最大升力為36N．
（2）無人機(jī)到達(dá)地面時(shí)速度為40m/s．

點(diǎn)評(píng) 本題的關(guān)鍵是對(duì)飛行器的受力分析以及運(yùn)動(dòng)情況的分析，結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式求解，本題難度適中．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，定值電阻R的阻值也為r，滑動(dòng)變阻器的最大阻值是2r．在滑動(dòng)變阻器的滑片P由a端向b端移動(dòng)的過程中，下列說法中正確的是（　�。�
A．滑動(dòng)變阻器消耗的功率變小
B．滑動(dòng)變阻器消耗的功率先變大后變小
C．定值電阻R消耗的功率變大
D．定值電阻R消耗的功率先變大后變小

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．一個(gè)初始質(zhì)量為1kg的玩具火箭被豎直發(fā)射到空中，它的質(zhì)量以0.2kg/s的恒定速率減小，火箭最終質(zhì)量為0.2kg，噴出的氣體對(duì)火箭的推力隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，火箭所經(jīng)處的重力加速度恒為g=10m/s2，
（1）求出重力隨時(shí)間變化的表達(dá)式？
（2）在圖中作出火箭的重力隨時(shí)間變化的規(guī)律圖象并求出火箭離開地面的時(shí)間t？．
（3）求4s時(shí)火箭的速度是多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．要使兩物體間的萬有引力減小到原來的$\frac{1}{16}$，下列辦法可以采用的是（　�。�
A．使兩物體的質(zhì)量各減小一半，距離不變
B．使其中一個(gè)物體的質(zhì)量減小到原來的$\frac{1}{4}$，距離不變
C．使兩物體的距離增為原來的4倍，質(zhì)量不變
D．使兩物體的距離和質(zhì)量都減為原來的$\frac{1}{4}$

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

12．一物體從某處由靜止釋放，經(jīng)時(shí)間t開始與水平地面碰撞，反彈后又經(jīng)時(shí)間$\frac{1}{3}$t恰好到達(dá)最高點(diǎn)．物體運(yùn)動(dòng)過程中所受空氣阻力的大小不變，與地面碰撞時(shí)間極短，且碰撞前后動(dòng)能不變，下列說法正確的是（　　）
A．物體上升的最大高度是下降的最大高度的$\frac{1}{3}$
B．物體受到的空氣阻力是其所受重力的$\frac{1}{3}$
C．物體上升過程中的平均速度與下降過程中的平均速度大小相等
D．物體上升過程中的機(jī)械能損失是其下降過程中機(jī)械能損失的$\frac{1}{3}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．兩顆質(zhì)量之比m1：m2=1：3的人造地球衛(wèi)星，只在萬有引力的作用之下，環(huán)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)．如果它們的軌道半徑之比r1：r2=2：1，那么它們的動(dòng)能之比為（　�。�
A．1：6B．6：1C．2：3D．3：2

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．如圖甲為日光燈電路，圖乙為啟動(dòng)器結(jié)構(gòu)圖．在日光燈正常工作的過程中（　　）
A．鎮(zhèn)流器維持燈管兩端有高于電源的電壓，使燈管正常工作
B．鎮(zhèn)流器為日光燈的點(diǎn)亮提供瞬時(shí)高壓
C．燈管點(diǎn)亮發(fā)光后，啟動(dòng)器中兩個(gè)觸片是接觸的
D．燈管點(diǎn)亮發(fā)光后，鎮(zhèn)流器起分壓限流作用使燈管在較低的電壓下工作

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．如圖所示為①、②兩物體的速度隨時(shí)間變化的圖線，已知兩物體以相同的初速度從同一地點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)，②比①晚出發(fā)2s．則下列結(jié)論正確的是（　�。�
A．第4 s末兩物體具有相同的速度B．第4 s末兩物體又處在同一地點(diǎn)
C．第3 s后兩物體的加速度方向相反D．第5 s末兩物體又處在同一地點(diǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

7．如圖甲為研究“轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能與角速度關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，現(xiàn)有的器材為：固定豎直平面內(nèi)的轉(zhuǎn)盤（轉(zhuǎn)軸水平），帶鐵夾的鐵架臺(tái)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（接交流電的頻率為50Hz）、紙帶、重錘、游標(biāo)卡尺、天平．回答下列問題：
①如圖乙所示，用20分度的游標(biāo)卡尺測得圓盤的直徑d為5.020cm；

②將懸掛鐵錘的紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后，繞在轉(zhuǎn)盤邊緣上，紙帶一端固定在轉(zhuǎn)盤上，使得轉(zhuǎn)盤與紙帶不打滑，設(shè)紙帶厚度不計(jì)，打開電源，釋放重錘，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶如圖丙所示，O、A、B、C…各點(diǎn)為連續(xù)打出的點(diǎn)跡：

則由圖丙中數(shù)據(jù)可得，打下點(diǎn)跡D時(shí)，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ωD=15.9 rad/s（保留三位有效數(shù)字）；
③下表為各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek和角速度ω值，請(qǐng)你猜想轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek和角速度ω滿足的關(guān)系式為Ek=6.25×10-5ω2J（填準(zhǔn)確的表達(dá)式）．
計(jì)數(shù)點(diǎn)ABC…E
轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek（J）0.00100.00390.0089     …0.024
角速度ω（rad/s）4.07.911.9…19.7

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