Question

【题目】在某次无人机竖直送货实验中，无人机的质量M=1.5kg，货物的质量m=1kg，无人机与货物间通过轻绳相连．无人机以恒定动力F=30N从地面开始加速上升一段时间后关闭动力，当无人机到达h=30m处速度恰好减为0．不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2 ． 求：

（1）无人机加速上升时的加速度大小a；
（2）无人机加速上升时轻绳上的拉力大小FT；
（3）无人机加速上升的时间t．

Answer 1

【答案】
（1）解：在加速上升过程中，根据牛顿第二定律可知F﹣（M+m）g=（M+m）a

解得 a=2m/s2

答：无人机加速上升时的加速度大小a为2m/s2

（2）解：对物体根据牛顿第二定律可知FT﹣mg=ma 解得 FT=12N

答：无人机加速上升时轻绳上的拉力大小FT为12N

（3）解：在上升过程中，先加速后减速总位移为

其中 v=at

联立解得 t=5s

答：无人机加速上升的时间t为5s

【解析】（1）整体根据牛顿第二定律求得加速度；（2）对物体受力分析，根据牛顿第二定律求得拉力；（3）根据速度位移公式求得加速时间
【考点精析】根据题目的已知条件，利用匀变速直线运动的速度、位移、时间的关系的相关知识可以得到问题的答案，需要掌握速度公式：V=V0+at；位移公式：s=v0t+1/2at2；速度位移公式：vt2-v02=2as；以上各式均为矢量式，应用时应规定正方向，然后把矢量化为代数量求解，通常选初速度方向为正方向，凡是跟正方向一致的取“+”值，跟正方向相反的取“-”值．