问题 计算题

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=54kg/m,人和滑板的总质量为108kg,试求(重力加速度g取10m/s2,sin37°取,忽略空气阻力):

(1)水平牵引力的大小;

(2)滑板的速率。

答案

解:(1)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

FNcosθ=mg  ①

FNsinθ=F  ②

由①、②联立,得F=810N

(2)FN=mg/cosθ

FN=kv2

得v==5m/s

单项选择题
材料分析题