题目

【高一物理】在电视节目中,我们经常看到一种精彩的水上运动—滑水
在电视节目中,我们常能看到一种精彩的水上运动——滑水板运动.如图所示,运动员在快艇的水平牵引下,脚踏倾斜滑板在水面上匀速滑行,设滑板是光滑的,滑板的滑水面积为S,人和板的总质量为m,水的密度为p,快艇牵引速度为v 理论研究表明：滑板与水平方向的夹角为θ（滑板前端抬起的角度）时,水对垂直板面方向的作用力大小为N=pSv^2sin^2(θ).试问：快艇对运动员的牵引功率
【答案为mg/cosθ·根号mg/cosθ
要详·细·过·程谢谢.

提问时间：2021-03-04

答案

对m分析受力：重力竖直向下,牵引力F水平向前；水的冲击力（阻力）垂直于滑板——跟竖直方向成theta夹角.因为匀速所以合力为零：上述三个力构成一个直角三角形：重力和牵引力为三角形的两条直角边,水的冲击力阻力为斜边：


N=ρS*v^2*sin^2(theta)=mg/cos(theta)==>v^2=m*g/(cos(b)*p*S*sin(b)^2)


==>功率P=N*v=ρS*v^3*sin^2(theta)=ρS*sin^2(theta)*[m*g/(cos(b)*p*S*sin(b)^2)]^3/2