Question

【题目】航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，他们根据学过的力学原理对运动过程进行分析。已知飞行器的质量，动力系统提供的恒定升力，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，取。

（1）第一次试飞中，飞行器飞行时到达的高度，求飞行器所受阻力的大小；

（2）第二次试飞中，飞行器飞行时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力，求飞行器能达到的最大高度h。

Answer 1

【答案】（1）4N，（2）42m.

【解析】试题分析：（1）第一次试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升做匀加速直线运动，根据位移时间公式可求出加速度，再根据牛顿第二定律就可以求出阻力f的大小；（2）失去升力飞行器受重力和阻力作用做匀减速直线运动，当速度减为0时，高度最高，等于失去升力前的位移加上失去升力后的位移之和.

（1）第一次飞行中飞行器向上做匀加速运动，设加速度为

由运动学公式得：

由牛顿第二定律：

联立解得：

（2）第二次飞行中，设失去升力时的速度为，上升的高度为

做匀加速运动，由运动学公式得：

设失去升力后的加速度为，上升的高度为

由牛顿第二定律

由运动公式得：

联立解得：