滑板运动是利用汽艇牵引运动员在水上滑行的一种运动（如图所示），滑行时汽艇用一根直径为6.3cm，长23m的拖索拖拉，且拖索头上装有一根直径为25cm-28cm的

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滑板运动是利用汽艇牵引运动员在水上滑行的一种运动（如图所示），滑行时汽艇用一根直径为6.3cm，长23m的拖索拖拉，且拖索头上装有一根直径为25cm-28cm的木质握把供滑水运动员握持。设一个质量为的运动员，使用一个质量为下面接***面的滑板滑水，若带动运动员的汽艇以其额定功率水平拉着运动员以速度做匀速运动，设在运动过程中汽艇受到空气和水的阻力恒为，人和滑板受到的各种水平阻力恒为，则
（1）运动员脚下滑板与竖直方向的夹角应为多大？
（2）如果该汽艇拖着滑板和人仍使其以原来的速度大小开始做半径为的匀速圆周运动，设拖索的拉力和阻力方向接近于切线方向则滑水运动员应如何调整滑板与竖直方向的夹角？

答案

解：（1）对汽艇受力分析如图甲，据平衡条件有
而
对人和滑板受力分析如图乙
水平方向
竖直方向
解得
（2）对人和滑板受力分析如图丙，有


解得