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Fx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,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°=0.6,忽略空气阻力):
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(1)水平牵引力的大小;
(2)滑板的速率;
【答案】
(1)810 (2) 5
【解析】本题考查受力平衡的分析,(1)以滑板和运动员为研究对象,其受力如图所示
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由共点力平衡条件可得
FNcosθ=mg ①
FNsinθ=F ②
由①、②联立,得F=810 N
(2)FN=mg/cosθ,FN=kv2
得v=
=5 m/s
点评:受力平衡的方法有多种,四个力以上(包括4个力)通常采用正交分解法,三个力一下的一般选择合成法或分解法,另外还有矢量三角形法、相似三角形法。
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