一位质量m=60kg的滑雪运动员从高h=10m的斜坡自由下滑.如果运动员在下滑过程中受到的阻力(包括摩擦阻力和空气阻力等所有阻力)F=50N.斜坡的倾角θ=300.运动员从坡顶滑至坡底.(重力加速度g取10m/s2.结果可带根号)(1)画出运动员受力的示意图,(2)这些力做的总功是多少,(3)运动员到坡的最低点时.重力的功率 题目和参考答案――青夏教育精英家教网――

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一位质量m=60kg的滑雪运动员从高h=10m的斜坡自由下滑.如果运动员在下滑过程中受到的阻力(包括摩擦阻力和空气阻力等所有阻力)F=50N.斜坡的倾角θ=300.运动员从坡顶滑至坡底.(重力加速度g取10m/s2.结果可带根号)(1)画出运动员受力的示意图,(2)这些力做的总功是多少,(3)运动员到坡的最低点时.重力的功率 题目和参考答案――青夏教育精英家教网――

2024-05-22 13:55| 来源: 网络整理| 查看: 265

分析 (1)对物体受力分析,即可画出受力示意图;(2)根据W=Fxcosθ求得恒力做功;(3)根据动能定理求得到达斜面底端的速度,根据P=mgvcosθ求得瞬时功率

解答 解:(1)对运动员受力分析,受到重力,支持力和摩擦力,故示意图如图所示(2)重力做功WG=mgh=60×10×10J=6000J摩擦力做功${W}_{F}=-F\frac{h}{sin30°}=-50×\frac{10}{0.5}J=-1000J$支持力与位移方向垂直,不做功,故WFN=0故合力做功W=WG+WF+WFN=5000J(3)根据动能定理可知$W=\frac{1}{2}m{v}^{2}$,解得$v=\sqrt{\frac{500}{3}}m/s$=$\frac{10\sqrt{15}}{3}$m/s重力的功率P=mgvsin30°=$1000\sqrt{15}W$答:(1)运动员受力的示意图如图所示;(2)这些力做的总功是5000J;(3)运动员到坡的最低点时,重力的功率是1000$\sqrt{15}$W

点评 本题考查了动能定理、运动学公式和功率的基本运用,知道总功等于合力做功,或等于各力做功的代数和;要注意重力的功率是重力与竖直方向的分速度的乘积.



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