在某次无人机竖直送货实验中，无人机的质量M=1.5kg，货物的质量m=1kg，无人机与货物间通过轻绳相连．无人机以恒定动力F=30N从地面开始加速上升一段时间后关闭动力，当无人机到达h=30m处速

Question

在某次无人机竖直送货实验中，无人机的质量M=1.5kg，货物的质量m=1kg，无人机与货物间通过轻绳相连．无人机以恒定动力F=30N从地面开始加速上升一段时间后关闭动力，当无人机到达h=30m处速度恰好减为0．不计空气阻力，重力加速度g取10m/s²．求：

（1）无人机加速上升时的加速度大小a；
（2）无人机加速上升时轻绳上的拉力大小F_T；
（3）无人机加速上升的时间t．

Answer 1

（1）在加速上升过程中，根据牛顿第二定律可知F-（M+m）g=（M+m）a  
解得    a=2m/s²
（2）对物体根据牛顿第二定律可知F_T-mg=ma  解得   F_T=12N    
（3）在上升过程中，先加速后减速总位移为h=(1)/(2)at2+(v2)/(2g)
其中  v=at  
联立解得   t=5s  
答：（1）无人机加速上升时的加速度大小a为2m/s²
（2）无人机加速上升时轻绳上的拉力大小F_T为12N
（3）无人机加速上升的时间t为5s