如圖所示,滑水運(yùn)動(dòng)員在快艇的水平牽引下,腳踏滑板在水面上勻速滑行,設(shè)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(duì)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(zhì)量為m,則快艇的水平牽引速度為    ,在上述條件下,快艇對(duì)運(yùn)動(dòng)員的牽引功率為   
【答案】分析:對(duì)滑板和人進(jìn)行受分析,通過(guò)物體的平衡求出求出支持力的大小,從而求出快艇的水平牽引速度.
解答:解:滑板和運(yùn)動(dòng)員受重力mg、水對(duì)滑板的彈力N,繩子的拉力F,不計(jì)水的阻力,根據(jù)物體的平衡有
Ncosθ-mg=0
又根據(jù)題設(shè)條件,N=ρSv2sin2θ,繩子的拉力F=mgtanθ可得牽引的速度v=
牽引功率P=Fv=
故答案為:
點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵能夠正確地進(jìn)行受力分析,運(yùn)用共點(diǎn)力平衡進(jìn)行求解.
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如圖所示,滑水運(yùn)動(dòng)員在快艇的水平牽引下,腳踏滑板在水面上勻速滑行,設(shè)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(duì)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(zhì)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(duì)運(yùn)動(dòng)員的牽引功率為
mg
cosθ
mg
ρscosθ
mg
cosθ
mg
ρscosθ

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(2011?翠屏區(qū)模擬)滑板運(yùn)動(dòng)是利用汽艇牽引運(yùn)動(dòng)員在水上滑行的一種運(yùn)動(dòng),研究表明,在進(jìn)行滑板運(yùn)動(dòng)時(shí),水對(duì)滑板的作用力Fx垂直于板面.某次運(yùn)動(dòng)中,在汽艇的水平牽引力作用下,當(dāng)滑板和水面的夾角θ=37°時(shí)(如圖所示),滑板正以v=15m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),人和滑板的總質(zhì)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(lái)的速度大小做半徑為R=22.5m的勻速圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)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(yùn)動(dòng)員應(yīng)如何調(diào)整滑板與豎直方向的夾角?

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如圖所示,滑水運(yùn)動(dòng)員在快艇的水平牽引下,腳踏滑板在水上勻速滑行,設(shè)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(duì)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(zhì)量為m,在上述條件下,快艇對(duì)運(yùn)動(dòng)員的牽引功率是__________.

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