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必修1
第三章 相互作用
3.5 力的分解
受力分析
一质量为$m=2.0\;\rm kg$的无人机对一轿车进行拍摄。如图所示,无人机以车中心所在的竖直线为轴线,在地面上方的水平面内做半径为$R=4.0\;\rm m$、角速度为$\omega=1.5\;\rm rad/s$的匀速圆周运动。
空气对无人机的作用力方向为$(\qquad)$
竖直向上
","斜向上
","水平方向
"]空气对无人机的作用力与重力的合力提供圆周运动所需的向心力,无人机的受力情况如图所示
故空气对无人机的作用力方向为斜向上;
故选:$\rm B$;
空气对无人机的作用力大小为 $\;\rm N$(结果保留$3$位有效数字)。
无人机做匀速圆周运动所需的向心力为$F_{n}=m\omega^{2}R=2.0 \times 1.5^{2} \times 4.0\;\rm N=18\;\rm N$
空气对无人机的作用力大小为$F=\sqrt{(mg)^{2}+F_{{n}}^{2}}=\sqrt{(2.0 \times 10)^{2}+18^{2}}\;\rm {N} \approx {26.9\;\rm N}$。
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