如图所示,滑水运动员在快艇的水平牵引下,脚踏滑板在水面上匀速滑行,设滑板是光滑的,滑板的滑水面积为S,滑板与水平方向夹角为θ(滑板前端抬起的角度),水的密度为ρ

如图所示,滑水运动员在快艇的水平牵引下,脚踏滑板在水面上匀速滑行,设滑板是光滑的,滑板的滑水面积为S,滑板与水平方向夹角为θ(滑板前端抬起的角度),水的密度为ρ

题型:不详难度:来源:
如图所示,滑水运动员在快艇的水平牵引下,脚踏滑板在水面上匀速滑行,设滑板是光滑的,滑板的滑水面积为S,滑板与水平方向夹角为θ(滑板前端抬起的角度),水的密度为ρ,理论研究表明:水对滑板的作用力为F=ρSv2sin2θ,式中v是快艇的牵引速度,已知人和滑板的总质量为m,则快艇的水平牵引速度为______,在上述条件下,快艇对运动员的牵引功率为______.
答案
滑板和运动员受重力mg、水对滑板的弹力N,绳子的拉力F,不计水的阻力,根据物体的平衡有
Ncosθ-mg=0
又根据题设条件,N=ρSv2sin2θ,绳子的拉力F=mgtanθ可得牵引的速度v=


mg
ρssin2θcosθ
=
1
sinθ


mg
ρscosθ

牵引功率P=Fv=mgtanθ.
1
sinθ


mg
ρscosθ
=
mg
cosθ


mg
ρscosθ

故答案为:
1
sinθ


mg
ρscosθ
mg
cosθ


mg
ρscosθ
举一反三
质量为2吨的汽车,发动机牵引力的功率为30千瓦,汽车在水平路面上行驶能达到的最大速度为15m/s,若汽车所受阻力恒定,则汽车的速度为10m/s时的加速度为(  )
A.1m/s2B.0.5m/s2C.2m/s2D.2.5m/s2
题型:不详难度:| 查看答案
不定项选择下列说法正确的是(   )
A.汽车发动机的功率一定时,牵引力与速度成反比
B.当汽车受到路面的阻力f一定时,汽车匀速运动的速度与发动机实际功率成正比
C.当汽车受到路面的阻力f一定时,汽车作匀速运动的最大速度Vm受额定功率的制约,即满足P=fVm
D.当汽车以恒定速度行驶时,发动机的实际功率等于额定功率
题型:期末题难度:| 查看答案
汽车发动机的额定功率为80kw,它在平直公路上行驶的最大速度可达20m/s。那么汽车在以最大速度匀速行驶时所受的阻力是__________N,如果汽车在行驶过程中所受阻力不变,当汽车以10m/s匀速行驶时的实际功率为__________kw。
题型:北京期末题难度:| 查看答案
动车组是城际间实现小编组、大密度的高效运输工具,以其编组灵活、方便、快捷、安全,可靠、舒适的特点而备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐。动车组就是几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组,就是动车组。假设有一动车组由六节车厢连接而成,每节车厢的总质量均为8×104kg,其中第一节第二节带动力,他们的额定功率分别是2×107W和1×107W,车在行驶过程中阻力恒为重力的0.1倍。求:
(1)该动车组的最大行驶速度;
(2)若列车以1m/s2的匀加速运动,t=10s时刻,第一和第二节车厢之间的连接杆中可能的最大作用力;
(3)在以1m/s2的匀加速阶段中,t=10s时刻假如第一二两节车厢的拉力最小为多大?此时第二节车厢的实际功率是多少?
题型:江苏模拟题难度:| 查看答案
某兴趣小组为探知一遥控电动小车的额定功率,进行了如下实验:
①用天平测出电动小车的质量0.4kg;
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装;
③接通打点计时器;(其打点周期为0.02s)
④使电动小车以额定功率加速度运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小车静止时再关闭打点计时器。(设在整个过程中小车所受的阻力恒定)
在上述过程中,打点计时器在纸带上所打的点迹如图乙、丙所示,图中O点是打点计时器打的第一个点。
请分析纸带数据,回答下列问题:
(1)该电动小车运动的最大速度为______________m/s;
(2)该电动小车运动的过程中阻力为______________N;
(3)该电动小车的额定功率为______________W。
题型:安徽省期末题难度:| 查看答案
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