简答题
我国科技已经开启“人工智能”时代,“人工智能”已经走进千家万户。某天,小陈叫了外卖,外卖小哥把货物送到他家阳台正下方的平地上,小陈操控小型无人机带动货物,由静止开始竖直向上做匀加速直线运动,一段时间后,货物又匀速上升53s,最后在匀减速1s恰好到达他家阳台且速度为零。货物上升过程中,遥控器上显示无人机在上升过程的最大速度为1m/s,高度为56m。货物质量为2kg,受到的阻力恒为其重力的0.02倍,取重力加速度大小g=10m/S²。求: 1、无人机匀加速上升的高度; 2、上升过程中,无人机对货物的最大作用力。
答案解析
正确答案:解析:1、无人机匀速上升的高度:h2=vt2;
无人机匀减速上升的高度:h3=v2t3;
无人机匀加速上升的高度:h1=h-h2-h3;
联立解得:h1=2.5。
2、货物匀加速上升过程:v²=2ah1;
货物匀加速上升的过程中,无人机对货物的作用力最大
由牛顿运动定律得:F-mg-0.02mg=ma;
联立解得:F=20.8N。
解析:
1、无人机运动分为三个阶段:匀加速、匀速、匀减速。
- 匀速上升高度:$h_2 = vt_2 = 1 \times 53 = 53m$($v$为最大速度,$t_2$为匀速时间)。
- 匀减速上升高度:$h_3 = \frac{v}{2}t_3 = \frac{1}{2} \times 1 \times 1 = 0.5m$(匀减速平均速度等于初末速度平均值)。
- 匀加速上升高度:$h_1 = h - h_2 - h_3 = 56 - 53 - 0.5 = 2.5m$。
2、无人机对货物的最大作用力出现在匀加速阶段。
- 匀加速上升加速度:$a = \frac{v^2}{2h_1} = \frac{1^2}{2 \times 2.5} = 0.2m/s^2$。
- 货物受力分析:受重力$mg$、阻力$0.02mg$和无人机作用力$F$。
- 由牛顿第二定律:$F - mg - 0.02mg = ma$。
- 代入数据解得:$F = 20.8N$。
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试题库(无人机测绘操控员)高级工
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