题目内容
滑板运动是一项非常刺激的水上运动,研究表明,在进行滑板运动时,水对滑板的作用力FN垂直于板面,大小为kv2,其中v为滑板速率(水可视为静止).某次运动中,在水平牵引力作用下,当滑板和水面的夹角θ=37°时(如图),滑板做匀速直线运动,相应的k=54 kg/m,人和滑板的总质量为108 kg,试求:(重力加速度g取10 m/s2,sin 37°取 0.6,忽略空气阻力),求:水平牵引力的大小和滑板的速率.
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以滑板和运动员为研究对象,其受力如图所示.由共点力平衡条件可得
FNcos θ=mg (2分)
FNsin θ=F (2分)
由①②式解得F=810 N(2分)
由①式得FN=
,而FN=kv2(2分)
解得v=
=5 m/s(2分)
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