问题 问答题

2011年少数民族运动会“独竹漂”比赛中,来自贵州的胡朝贵以21′30的成绩获得了60米直道竞速比赛的冠军,图甲是他参加比赛的情景.其划行所用的力与时间的关系如图乙所示.

(1)如果他的体重为60kg,竹和划竿的质量分别为15kg、5kg,比赛前要保证他站在竹上不浸入水中,竹的体积至少多大?(忽略划竿浸入水中的体积)

(2)若胡朝贵在10s到16s内划行的功率恒为600W,求他在10s到16s划行的距离;

(3)他在10s到16s内受到的阻力.

答案

(1)运动员与竹、划竿的总重力:

G=mg=(60+15+5)kg×10N/kg=800N,

由于运动员与竹漂浮,F=G,

即ρvg=G,

所以楠竹的体积至少为:

v=

G
ρ水g
=
800
1000×10
m3
=0.08 m3

(2)胡朝贵在10s到16s内划行所做的功:

W=Pt=600W×6s=3600J,

由图象可知他在10s到16s内划行所用的力:

F=200N,

则划行的距离:

s=

W
F
=
3600J
200N
=18m;

(3)∵P=

W
t
=
Fs
t
=Fv,

又∵在10s到16s内划行的功率恒为600W,且划行所用的力F恒为200N,

∴划行的速度v不变,为匀速直线运动,

∴他受到的阻力与划行的力平衡,f=F=200N.

答:(1)竹的体积至少0.08 m3

(2)他在10s到16s划行的距离为18m;

(3)他在10s到16s内受到的阻力为200N.

单项选择题
判断题