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    14．如图甲所示为某校2015学年秋季运动会开幕式时采用无人机拍摄的照片，图乙为正在高空进行拍摄的无人机，已知无人机质量m=1kg，动力系统能提供的最大升力F=16N，无人机上升过程中最大速度v=6m/s，若无人机从地面以最大升力竖直起飞，达到最大速度所用时间为3s，假设无人机竖直飞行时所受阻力大小不变，求：
    （1）无人机以最大升力起飞的加速度；
    （2）无人机在竖直上升过程中所受阻力Ff的大小；
    （3）无人机从地面起飞竖直上升至高地高度h=30m的高空所需的最短时间．

    分析 （1）根据加速度公式求出无人机以最大升力起飞的加速度；
    （2）根据牛顿第二定律求出无人机在竖直上升过程中所受阻力Ff的大小；
    （3）先根据位移时间公式求出无人机匀加速上升的高度，进而得出无人机达到最大速度匀速上升的高度，
    利用平均速度公式求出无人机匀速飞行的时间，从而得出无人机从地面起飞竖直上升至高地高度h=30m的高空所需的最短时间．

    解答 解：（1）无人机以最大升力起飞的加速度：
    a=$\frac{v}{t}$=$\frac{6}{3}$m/s2=2m/s2．
    （2）根据牛顿第二定律可得，
    F-mg-Ff=ma，
    代入数据可解得：Ff=4N．
    （3）由位移时间公式得，无人机匀加速上升的高度：
    h1=$\frac{1}{2}$at2=$\frac{1}{2}$×2×32m=9m，
    无人机达到最大速度匀速上升的高度：
    h2=h-h1=30m-9m=21m，
    由x=vt得，无人机匀速飞行的时间：
    t′=$\frac{{h}_{2}}{v}$=$\frac{21}{6}$s=3.5s
    则无人机从地面起飞竖直上升至高地高度h=30m的高空所需的最短时间：
    t总=t+t′=3s+3.5s=6.5s．
    答：（1）无人机以最大升力起飞的加速度为2m/s2；
    （2）无人机在竖直上升过程中所受阻力Ff的大小为4N；
    （3）无人机从地面起飞竖直上升至高地高度h=30m的高空所需的最短时间为6.5s．

    点评 本题的关键是对飞行器的受力分析以及运动情况的分析，结合牛顿第二定律和运动学基本公式求解，对于牛顿第二定律的综合应用问题，要弄清楚物体的运动过程和受力情况，
    利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度，再根据题目要求进行解答，知道加速度是联系静力学和运动学的桥梁．

    练习册系列答案
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    （1）1mol铁的体积
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    （2）B与水平面间的动摩擦因数μ2；
    （3）A的质量．

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    B．物体运动到O点时所受合力为零，速度最大
    C．物体从A到O点速度先增大后减小
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    C．物块先减速上滑，再加速下滑，滑到斜面底端时的速度大小不相等
    D．物块先减速上滑，再加速下滑，滑到斜面底端时的速度和初速度相同

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