Question

8．我縣圓通快遞公司為了更加方便、快捷、環(huán)保地服務于廣大客戶，創(chuàng)新了無人機快遞服務，該公司如圖所示無人機有關信息如下表：

無人機自重（含電池）G	100N
最大升力F	200N
最大飛行速度v	54km/h
腳架與水平地面接觸面積S	10-2m2

求：（1）無人機送貨時最大能裝載多少千克的貨物？（g取10N/kg）
（2）現(xiàn)要將貨物送到27km的地方，最快需要多少分鐘？
（3）當無人機載著60N貨物降落在水平地面上時，對地面產(chǎn)生的壓強是多大？

Answer 1

分析 （1）無人機送貨時，在空中勻速行駛時處于平衡狀態(tài)，所載貨物的重力最大，其大小等于最大升力減去自重，根據(jù)G=mg求出所載貨物的最大質(zhì)量；
（2）知道無人機的最大速度和飛行的距離，根據(jù)v=$\frac{s}{t}$求出需要的最短時間；
（3）當無人機載著60N貨物降落在水平地面上時，對地面的壓力和它們的重力相等，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出對地面產(chǎn)生的壓強．

解答 解：
（1）無人機送貨時，在空中勻速行駛時處于平衡狀態(tài)，所載貨物的重力最大，
則G_貨物=F_升-G_飛機=200N-100N=100N，
由G=mg可得，所載貨物的最大質(zhì)量：
m_貨物=$\frac{{G}_{貨物}}{g}$=$\frac{100N}{10N/kg}$=10kg；
（2）由v=$\frac{s}{t}$可得，需要的最短時間：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{27km}{54km/h}$=0.5h=30min；
（3）當無人機載著60N貨物降落在水平地面上時，對水平地面的壓力：
F_壓=G_飛機+G_貨物′=100N+60N=160N，
則對地面產(chǎn)生的壓強：
p=$\frac{{F}_{壓}}{S}$=$\frac{160N}{1{0}^{-2}{m}^{2}}$=1.6×10⁴Pa．
答：（1）無人機送貨時最大能裝載10kg的貨物；
（2）現(xiàn)要將貨物送到27km的地方，最快需要30min；
（3）當無人機載著60N貨物降落在水平地面上時，對地面產(chǎn)生的壓強是1.6×10⁴Pa．

點評 本題考查了二力平衡條件和重力公式、速度公式、壓強公式的應用，關鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等．