命题点一　动力学两类基本问题

1．解题关键

(1)两类分析--物体的受力分析和物体的运动过程分析；

(2)两个桥梁--加速度是联系运动和力的桥梁；速度是各物理过程间相互联系的桥梁．

2．常用方法

(1)合成法

在物体受力个数较少(2个或3个)时一般采用合成法．

(2)正交分解法

若物体的受力个数较多(3个或3个以上)时，则采用正交分解法．

　　类型1　已知物体受力情况，分析物体运动情况

例1　(2018·陕西省榆林市第三次模拟)如图3所示为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用．一架质量为m＝2 kg的无人机，其动力系统所能提供的最大升力F＝36 N，运动过程中所受空气阻力大小恒定，无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞，在t＝5 s时离地面的高度为75 m(g取10 m/s2)．

图3

(1)求运动过程中所受空气阻力大小；

(2)假设由于动力系统故障，悬停的无人机突然失去升力而坠落．无人机坠落地面时的速度为40 m/s，求无人机悬停时距地面高度；

(3)假设在第(2)问中的无人机坠落过程中，在遥控设备的干预下，动力系统重新启动提供向上最大升力．为保证安全着地，求无人机从开始下落到恢复升力的最长时间．

答案　(1)4 N　(2)100 m　(3) s

解析　(1)根据题意，在上升过程中由牛顿第二定律得：F－mg－f＝ma

由运动学规律得，上升高度：h＝at2

联立解得：f＝4 N；

(2)下落过程由牛顿第二定律：mg－f＝ma1

得：a1＝8 m/s2

落地时的速度v2＝2a1H

联立解得：H＝100 m；