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如圖所示,滑水運動員在快艇的水平牽引下,腳踏滑板在水上勻速滑行,設滑板是光滑的,滑板的滑水面積為S,滑板與水平方向夾角為θ(滑板前端抬起的角度),水的密度為ρ,理論研究表明:水對滑板的作用力大小F N=ρSv2sin2θ,式中v為快艇的牽引速度.若人和滑板的總質量為m,在上述條件下,快艇對運動員的牽引功率是__________.


解析:

選滑板和人為系統,受力如圖,在豎直方向,由平衡條件得FNcosθ=mg即ρSv2·?sin2θcosθ=mg所以v= 水平方向F=mgtanθ

??所以P=Fv=.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,滑水運動員在快艇的水平牽引下,腳踏滑板在水面上勻速滑行,設滑板是光滑的,滑板的滑水面積為S,滑板與水平方向夾角為θ(滑板前端抬起的角度),水的密度為ρ,理論研究表明:水對滑板的作用力為F=ρSv2sin2θ,式中v是快艇的牽引速度,已知人和滑板的總質量為m,則快艇的水平牽引速度為
1
sinθ
mg
ρscosθ
1
sinθ
mg
ρscosθ
,在上述條件下,快艇對運動員的牽引功率為
mg
cosθ
mg
ρscosθ
mg
cosθ
mg
ρscosθ

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?翠屏區模擬)滑板運動是利用汽艇牽引運動員在水上滑行的一種運動,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.某次運動中,在汽艇的水平牽引力作用下,當滑板和水面的夾角θ=37°時(如圖所示),滑板正以v=15m/s的速度做勻速直線運動,人和滑板的總質量為108kg,試求(重力加速度g取10m/s2,sin37°取
35
,忽略空氣阻力):
(1)水平牽引力的大。
(2)如果該汽艇拖著滑板和人仍以原來的速度大小做半徑為R=22.5m的勻速圓周運動,設拖索的拉力和阻力方向沿圓的切線方向且大小相等,則滑水運動員應如何調整滑板與豎直方向的夾角?

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科目:高中物理 來源:2010-2011學年上海市浦東新區進才中學高一(上)第二次月考物理試卷(解析版) 題型:填空題

如圖所示,滑水運動員在快艇的水平牽引下,腳踏滑板在水面上勻速滑行,設滑板是光滑的,滑板的滑水面積為S,滑板與水平方向夾角為θ(滑板前端抬起的角度),水的密度為ρ,理論研究表明:水對滑板的作用力為F=ρSv2sin2θ,式中v是快艇的牽引速度,已知人和滑板的總質量為m,則快艇的水平牽引速度為    ,在上述條件下,快艇對運動員的牽引功率為   

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