滑板運動是一項非常刺激的水上運動,研究表明,在進行滑板運動時,水對滑板的作用力Fx垂直于板面,大小為kv2,其中v為滑板速率(水可視為靜止).某次運動中,在水平牽引力作用下,當滑板和水面的夾角θ=37°時如圖,滑板做勻速直線運動,相應的k=54kg/m,人和滑板的總質量為108kg,試求(重力加速度g取10m/s2,sin 37°取0.6,忽略空氣阻力):
(1)水平牽引力的大;
(2)滑板的速率.
分析:(1)對滑板和人整體受力分析,然后運用共點力平衡條件列式求解;
(2)根據(jù)平衡條件求出支持力后,根據(jù)題中的支持力和速度關系公式求解滑板的速率.
解答:解:(1)以滑板和運動員為研究對象,其受力如圖所示
由共點力平衡條件可得
FNcosθ=mg   ①
FNsinθ=F    ②
由①、②聯(lián)立,得
F=810N
即水平牽引力的大小810N.
(2)由①式
FN=
mg
cosθ

根據(jù)題意
FN=kv2
v=
mg
kcosθ
=5m/s
即滑板的速率為5m/s.
答:(1)水平牽引力的大小為810N.
(2)滑板的速率為5m/s.
點評:本題關鍵是對物體受力分析,運用共點力平衡條件求出各個力后,再根據(jù)題意求解速度.此題屬于中檔題.
練習冊系列答案
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(2011?江蘇模擬)滑板運動是一項非常刺激的水上運動.研究表明,在進行滑板運動時,水對滑板的作用力垂直于滑板面.其次運動中,在水平牽引力作用下,滑板面與水平面之間的夾角θ=37°,滑板勻速運動,人和滑板的總質量為100kg,忽略空氣阻力,取g=10m/s2,則水平牽引力為(sin37°=0.6)( 。

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(2008?重慶)滑板運動是一項非常刺激的水上運動,研究表明,在進行滑板運動時,水對滑板的作用力Fx垂直于板面,大小為kv2,其中v為滑板速率(水可視為靜止).某次運動中,在水平牽引力作用下,當滑板和水面的夾角θ=37°時,滑板做勻速直線運動,相應的k=54kg/m,人和滑板的總質量為108kg,試求(g取10m/s2,sin 37°=0.6,忽略空氣阻力):
(1)水平牽引力的大小;
(2)滑板的速率;
(3)水平牽引力的功率.

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滑板運動是一項非常刺激的水上運動(如圖所示),研究表明,在進行滑板運動時,水對滑板的作用力N垂直于板面,大小為kv2,其中v為滑板速率(水可視為靜止).某次運動中,在水平牽引力F作用下,當滑板和水面的夾角θ=37°時,滑板做勻速直線運動,相應的k=40kg/m,人和滑板的總質量為80kg,(重力加速度g取10m/s2,sin 37°=0.6,忽略空氣阻力). 試求:
(1)水平牽引力F的大;
(2)滑板的速率v=?

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(2)滑板運動是一項非常刺激的水上運動,研究表明,在進行滑板運動時,水對滑板的作用力FN垂直于板面,大小為kv2,其中v為滑板速率(水可視為靜止).某次運動中,在水平牽引力作用下,當滑板和水面的夾角θ=37°時(如圖),滑板做勻速直線運動,相應的k=54kg/m,人和滑板的總質量為108kg,試求:(重力加速度g取10m/s2,sin 37°取0.6,忽略空氣阻力),求:水平牽引力的大小和滑板的速率.

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科目:高中物理 來源: 題型:

滑板運動是一項非常刺激的水上運動.研究表明,在進行滑板運動時,水對滑板的作用力Fx垂直于板面,大小為kv2,其中v為滑板速率(水可視為靜止).某次運動中,在水平牽引力作用下,當滑板和水面的夾角為θ=37°時(如圖),滑板做勻速直線運動,相應的k=54kg/m,人和滑板的總質量為108kg.(取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.8忽略摩擦阻力和空氣阻力)試求:
(1)水平牽引力的大小;
(2)滑板的速率;
(3)水平牽引力的功率.
(4)滑板在水平牽引力作用下做勻速運動,當速度為v時,水平牽引力的功率P將是多大?

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