如图所示,在进行某次滑水运动中,水对滑板的作用力FN方向垂直于板面,大小为kv2(其中k=kg/m,V为滑板速率).滑板在水平牵引力F的作用下做匀速直线运动,此时滑板

发布时间:2020-08-10 20:28:22

如图所示,在进行某次滑水运动中,水对滑板的作用力FN方向垂直于板面,大小为kv2(其中k=kg/m,V为滑板速率).滑板在水平牵引力F的作用下做匀速直线运动,此时滑板与水平面的夹角θ=37°,人和滑板的总质量为100kg.(g=10m/s2,sin37°=0.6忽略空气阻力),求:
(1)水平牵引力F和水对滑板的作用力FN的大小;
(2)滑板的速率和水平牵引力的功率.

网友回答

解:(1)以滑板和运动员为研究对象,其受力如图所示,由共点力平衡条件可得

FNcosθ=mg?? ①
FNsinθ=F?? ?②
cosθ=0.8??? ③
由①②③代入题给数据解得:
F=750?N???
FN=1250?N??
即水平牵引力F为750N,水对滑板的作用力FN的大小为1250N.
(2)由题意??????????
FN=kv2???????④
由①④可得:
v==?m/s=6?m/s?????
水平牵引力的功率?????
P=Fv=750×6?W=4500?W????
即滑扳的速率为6m/s,水平牵引力的功率为4500W.
解析分析:(1)对人和滑板整体受力分析,根据共点力平衡条件求出各个力;
(2)根据题中支持力和速度关系求出速度,再根据功率、牵引力和速度关系P=Fv求拉力的功率.

点评:本题关键受力分析后根据平衡条件求出各个力,再根据题意求速度和功率.
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