15．滑板運動是利用汽艇（未畫出）牽引運動員在水上滑行的一種運動（如圖所示），滑行時汽艇用一根直徑為6.3cm，長23cm的拖索拖拉，且拖索頭上裝有一根直徑為25cm～28cm的木質(zhì)握把供滑水運動員握持．設(shè)一個質(zhì)量為M=70kg的運動員，使用一個質(zhì)量為m=10kg的滑板滑水，若帶動運動員的汽艇以其額定功率P=21kw水平拉著運動員以速度v=108km/h做勻速直線運動，設(shè)在運動過程中汽艇受到空氣和水的阻力恒為f=100N，水對滑板的作用力垂直于板面，則
（1）運動員所受水平拉力為多大？
（2）運動員腳下滑板與水平方向的夾角θ應(yīng)為多大？

分析 對汽艇、滑板和運動員整體分別受力分析，由共點力的平衡條件列式求解拉力的大小，支持力方向與豎直方向的夾角等于滑板與水平方向的夾角．

解答 解：（1）對汽艇受力分析如圖甲，據(jù)平衡條件有：
F=T+f
而F=$\frac{P}{v}$=$\frac{21×1000}{30}$=700N
故T=F-f=700-100=600N
（2）對人和滑板受力分析如圖乙，水平方向：
T=FNcosθ
豎直方向：（M+m）g=FNsinθ
解得：θ=arctan$\frac{4}{3}$≈53°
答：（1）運動員所受水平拉力為600N；
（2）運動員腳下滑板與水平方向的夾角θ應(yīng)為53°．

點評 本題關(guān)鍵是受力分析后根據(jù)平衡條件列式分析，注意汽艇受牽引力根據(jù)公式P=Fv列式求解，基礎(chǔ)題目．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．如圖，長為0.49m的木板A的質(zhì)量為1kg，板上右端有物塊B，質(zhì)量為3kg，他們一起在光滑水平面上向左做勻速運動，速度為v0=2.0m/s，木板與等高的豎直固定擋板C發(fā)生碰撞，時間極短，沒有機械能損失，物塊與木板之間的摩擦系數(shù)為μ=0.5取g=10m/s2
求：（1）第一次碰撞后，A、B的共同速度的大小和方向？
（2）第一次碰撞后，A、C之間的最大距離是多少？
（3）A與固定的擋板C碰撞幾次以后B可以脫離A板？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．如圖為生活中常見的懸掛重物裝置的示意圖．桿的A端和繩的B端固定在豎直墻壁上，桿與繩連A結(jié)于O點，它們之間的夾角為30°．O點下方懸掛的靜止重物重為50N．求繩和桿對O點產(chǎn)生的作用力．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．如圖，運動員打開傘后經(jīng)過一段時間，將在空中保持勻速降落．已知運動員和他身上裝備的總重力為G，有8條相同的拉線（圖中未畫出所有拉線，拉線重力不計），一端與飛行員相連（拉線重力不計），另一端均勻分布在傘面邊緣上，每根拉線和豎直方向都成300角．那么每根拉線上的張力大小為（　　）
A．$\frac{{\sqrt{3}}}{12}G$B．$\frac{{\sqrt{3}}}{16}G$C．$\frac{1}{8}G$D．$\frac{1}{4}G$

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．如圖所示是一列簡諧波在t=0時刻的波形圖，該波的波速為80厘米/秒，方向沿x軸的負方向．試根據(jù)此圖求：
（1）波形圖中B點的振動方向和振幅；
（2）這列波的周期；
（3）求出在這0.15秒內(nèi)質(zhì)點O通過的路程．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．某同學(xué)利用打點計時器和氣墊導(dǎo)軌做驗證動量守恒定律的實驗．氣墊導(dǎo)軌裝置如圖（a）所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成．在空腔導(dǎo)軌的兩個工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔，向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣會從小孔中噴出，使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上，如圖（b）所示，這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差．
 （1）下面是實驗的主要步驟：
①安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平；
②向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣；
③把打點計時器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè)，將紙帶穿過打點計時器這彈射架并固定在滑塊1的左端，調(diào)節(jié)打點計時器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動時，紙帶始終在水平方向；
④使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的彈簧；
⑤把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間；
⑥先接通打點計時器的電源，然后放開滑塊1，讓滑塊帶動紙帶一起運動；
⑦取下紙帶，重復(fù)步驟④⑤⑥，選出理想的紙帶如圖（b）所示；
⑧測得滑塊1（包括撞針）的質(zhì)量310g，滑塊2（包括橡皮泥）的質(zhì)量為205g．試完善實驗步驟⑥的內(nèi)容．
（2）已知打點計時器每隔0.02s打一個點，計算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動量為0.620kg•m/s；兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動量為0.618kg•m/s（保留三位有效數(shù)字）．
（3）試說明（2）中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是紙帶與打點計時器限位孔有摩擦力的作用．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．在電場中等勢線的描繪實驗中所用靈敏電流表的指針偏轉(zhuǎn)方向與電流的關(guān)系是：當電流從正接線柱流入電流表G時，指針偏向正接線柱一側(cè)，某同學(xué)用這個電表探測基準點2兩側(cè)的等勢點時，把接電流表正接線柱的E1探針觸在基準點2上，把接負接線柱的E2探針接觸在紙上某一點，如圖所示，若發(fā)現(xiàn)電表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，該同學(xué)移動E2的方向正確的是（　�。�
A．若電表指針偏向正接線柱一側(cè)，E2向右移動
B．若電表指針偏向正接線柱一側(cè)，E2向左移動
C．若電表指針偏向負接線柱一側(cè)，E2向右移動
D．若電表指針偏向負接線柱一側(cè)，E2向左移動

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．如圖所示，R3=3Ω，理想電壓表讀數(shù)為2V，理想電流表讀數(shù)為$\frac{4}{3}$A，某段電路發(fā)生故障后，兩表的讀數(shù)變?yōu)?.5V和1.5A，求：
（1）電路中哪一部分發(fā)生了故障？是何故障？
（2）R1、R2阻值各是多少？
（3）電源電動勢E和內(nèi)電阻r各是多少．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．如圖所示，一塊涂有碳黑的玻璃板，質(zhì)量為2kg，在拉力F的作用下，由靜止開始豎直向上做勻變速運動，一個裝有水平振針的振動頻率為5Hz的固定電動音叉在玻璃板上畫出了圖示曲線，量得OA=15cm，AB=25，BC=35cm．求：
（1）從開始玻璃板從靜止下落到運動到畫出C點的時間？
（2）玻璃板的加速度？
（3）拉力F為多少？

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案