Question

6．如图，这是端午节举行龙舟比赛时的情景．
（1）使龙舟前进的施力物体是水．用桨划水时，桨可以看作费力杠杆（填简单机械的名称）．
（2）某队龙舟和运动员的总质量为2×10³kg，在一次龙舟赛上，该队以2min40s的成绩夺得800m比赛冠军．已知该龙舟在运动过程中受到的阻力是龙舟和运动员总重力的0.1倍．
①该队在800m比赛过程中的平均速度是多少？
②如果把该队龙舟的运动看作是匀速直线运动，求运动员在比赛过程中划船时的功率是多少？（g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）物体间力的作用是相互的；根据杠杆使用是的特点可分为：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆；
（2）①已知总路程和行驶时间，利用v=$\frac{s}{t}$计算速度；②利用功率的推导式P=Fv可计算功率．

解答 解：
（1）物体间力的作用是相互的，向后划水的同时，龙舟会受到水对龙舟向前的力，所以使龙舟前进的施力物体是水；
龙舟的桨在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；
（2）①该队夺冠成绩t=2min40s=160s，
龙舟的平均速度：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{800m}{160s}$=5m/s；
②龙舟在匀速直线运动过程中受到的动力等于阻力：
F=f=0.1×G=0.1mg=0.1×2×10³kg×10N/kg=2000N，
运动员划船时的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=2000N×5m/s=10000W．
故答案为：（1）水；费力杠杆；
（2）①龙舟的平均速度是5m/s；②运动员在比赛过程中划船时的功率是10000W．

点评 本题考查了杠杆的分类、功率和速度的计算，属于力学综合题，解题的关键是熟练掌握相关的公式．