新高考高中物理题型训练（人教版必修第一册）专题4.4 两类基本动力学问题（解析版）.pdfVIP

专题4.4两类基本动力学问题

【人教版】

【题型1知运动求受力】

【题型2知受力求运动】

【题型3等时圆的应用】

【题型4斜面问题】

【题型5图像问题】

【题型6动态分析问题】

【题型7临界问题】

【题型1知运动求受力】

【例1】随着人工智能技术的不断发展，无人机有着非常广阔的应用前景。春播时节，一架

携药总质量m＝20kg的无人机即将在田间执行喷洒药剂任务，无人机悬停在距一块试验田

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H＝30m的高空，t＝0时刻，它以加速度a＝2m/s竖直向下匀加速运动h＝9m后，立

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即向下做匀减速运动直至速度为零，重新悬停，然后水平飞行喷洒药剂。若无人机田间作业

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时喷洒的安全高度为1～3m，无人机下降过程中空气阻力恒为20N，求：(g取10m/s)

(1)无人机从t＝0时刻到重新悬停在H＝1m处的总时间t；

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(2)无人机在安全高度范围内重新悬停，向下匀减速时能提供的最大竖直升力大小；

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(3)若无人机在高度H＝3m处悬停时动力系统发生故障，失去竖直升力的时间为s，要使

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其不落地，恢复升力时的最小加速度。

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解析：(1)无人机向下匀加速运动过程h＝at2

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得t＝3s，＝at＝6m/s

1v111

v120

无人机减速过程有H－h－H＝t，得t＝s

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所以总时间t＝t＋t＝s。

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3

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(2)无人机减速过程有0－＝－2ah

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无人机重新悬停时距试验田的安全高度H＝3m时，

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此时加速度a最大，由H＝H－h－h，

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则a＝1m/s2

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无人机向下匀减速运动时，由牛顿第二定律可得

F＋f－mg＝ma，则升力F＝200N。

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(3)失去竖直升力后，由牛顿第二定律mg－f＝ma3

恢复动力时v＝at

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