Question

6．如圖，這是端午節舉行龍舟比賽時的情景．
（1）使龍舟前進的施力物體是水．用槳劃水時，槳可以看作費力杠桿（填簡單機械的名稱）．
（2）某隊龍舟和運動員的總質量為2×10³kg，在一次龍舟賽上，該隊以2min40s的成績奪得800m比賽冠軍．已知該龍舟在運動過程中受到的阻力是龍舟和運動員總重力的0.1倍．
①該隊在800m比賽過程中的平均速度是多少？
②如果把該隊龍舟的運動看作是勻速直線運動，求運動員在比賽過程中劃船時的功率是多少？（g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）物體間力的作用是相互的；根據杠桿使用是的特點可分為：省力杠桿、費力杠桿和等臂杠桿；
（2）①已知總路程和行駛時間，利用v=$\frac{s}{t}$計算速度；②利用功率的推導式P=Fv可計算功率．

解答 解：
（1）物體間力的作用是相互的，向后劃水的同時，龍舟會受到水對龍舟向前的力，所以使龍舟前進的施力物體是水；
龍舟的槳在使用時，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿；
（2）①該隊奪冠成績t=2min40s=160s，
龍舟的平均速度：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{800m}{160s}$=5m/s；
②龍舟在勻速直線運動過程中受到的動力等于阻力：
F=f=0.1×G=0.1mg=0.1×2×10³kg×10N/kg=2000N，
運動員劃船時的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=2000N×5m/s=10000W．
故答案為：（1）水；費力杠桿；
（2）①龍舟的平均速度是5m/s；②運動員在比賽過程中劃船時的功率是10000W．

點評 本題考查了杠桿的分類、功率和速度的計算，屬于力學綜合題，解題的關鍵是熟練掌握相關的公式．