Question

【題目】某興趣小組的同學自制了一架遙控飛行器，其質量m＝2kg，若動力系統提供的豎直向上的牽引力F恒定為30N．若某次試飛過程，飛行器從地面開始豎直上升，飛行t1＝6s時飛行器出現故障，飛行器立即失去牽引カ，前6s內飛行器的v-t圖象如圖所示。若設飛行器飛行時所受阻力的大小不變，重力加速度g＝10m／s2，求

(1)飛行器飛行時所受的阻力大小

(2)此次試飛飛行器所能達到的最大高度H；

(3)此次飛行器從靜止起飛開始到落回地面的總時間（結果也可帶根號）

Answer 1

【答案】(1)4N；(2)67.5m；(3)11.6s

【解析】

根據v-t圖象求出飛行器的加速度大小，結合牛頓第二定律求出飛行器的阻力大小；

根據位移時間公式求出飛行器勻加速運動的位移，失去升力后，根據牛頓第二定律求出勻減速運動的加速度大小，結合速度位移公式求出勻減速運動的位移，從而得出飛行器達到的最大高度。

(1)由v-t圖象可得：

由牛頓第二定律有：

解得：；

(2)沒有出現故障前，上升高度為

出現故障后，向上減速的加速度大小為a2

減速零時，到達最高點，繼續上升高度

上升的最大高度H=；

(3)飛行器出現故障后到最大高度所用時間

從最高點下落的加速度大小為

下落時間，

解得：

總時間。