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2011年少數民族運動會“獨竹漂”比賽中,來自貴州的胡朝貴以21′30的成績獲得了60米直道競速比賽的冠軍,圖甲是他參加比賽的情景.其劃行所用的力與時間的關系如圖乙所示.
(1)如果他的體重為60kg,竹和劃竿的質量分別為15kg、5kg,比賽前要保證他站在竹上不浸入水中,竹的體積至少多大?(忽略劃竿浸入水中的體積)
(2)若胡朝貴在10s到16s內劃行的功率恒為600W,求他在10s到16s劃行的距離;
(3)他在10s到16s內受到的阻力.

【答案】分析:(1)知道運動員與竹、劃竿的質量,利用重力公式求總重力,由于運動員與竹漂浮,根據漂浮條件和阿基米德原理求楠竹的體積;
(2)知道功率大小和時間,利用功率公式求胡朝貴在10s到16s內劃行所做的功;
由圖象可知他在10s到16s內劃行所用的力,利用功的公式求劃行的距離;
(3)由題知在10s到16s內劃行的功率恒為600W,且劃行所用的力F恒為200N,根據P=Fv可知劃行為勻速直線運動,所以他受到的阻力與劃行的力平衡,據此求阻力大小.
解答:解:
(1)運動員與竹、劃竿的總重力:
G=mg=(60+15+5)kg×10N/kg=800N,
由于運動員與竹漂浮,F=G,
即ρvg=G,
所以楠竹的體積至少為:
v===0.08 m3
(2)胡朝貴在10s到16s內劃行所做的功:
W=Pt=600W×6s=3600J,
由圖象可知他在10s到16s內劃行所用的力:
F=200N,
則劃行的距離:
s===18m;
(3)∵P===Fv,
又∵在10s到16s內劃行的功率恒為600W,且劃行所用的力F恒為200N,
∴劃行的速度v不變,為勻速直線運動,
∴他受到的阻力與劃行的力平衡,f=F=200N.
答:(1)竹的體積至少0.08 m3
(2)他在10s到16s劃行的距離為18m;
(3)他在10s到16s內受到的阻力為200N.
點評:本題為力學綜合題,考查了學生對重力公式、功的公式、功率公式、阿基米德原理、二力平衡條件的掌握和運用,知識點多、綜合性強,要求靈活運用所學知識和從圖象中得出相關信息.
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(3)他在10s到16s內受到的阻力.

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(2)若胡朝貴在10s到16s內劃行的功率恒為600W,求他在10s到16s劃行的距離;
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