Question

3．龍舟比賽是中國(guó)傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目之一如圖，某隊(duì)龍舟和運(yùn)動(dòng)員總質(zhì)量為2.5×10³kg，在一次龍舟賽上，該隊(duì)以1min40s的成績(jī)奪得500m比賽冠軍．已知該龍舟在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力是龍舟和運(yùn)動(dòng)員的總重力的0.12倍．
（1）該隊(duì)的龍舟比賽在500m比賽過(guò)程中的平均速度是多少米/秒？
（2）如果把在比賽過(guò)程中該隊(duì)龍舟的運(yùn)動(dòng)看作勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，求運(yùn)動(dòng)員在比賽過(guò)程中劃船時(shí)的功率是多少千瓦？
（3）某隊(duì)龍舟和運(yùn)動(dòng)員總共所受的浮力（g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）已知物體運(yùn)動(dòng)是路程和所用時(shí)間，利用公式v=$\frac{s}{t}$得到運(yùn)動(dòng)的平均速度；
（2）已知龍舟和運(yùn)動(dòng)員總質(zhì)量，根據(jù)G=mg計(jì)算出龍舟的重力，已知龍舟在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力是龍舟和運(yùn)動(dòng)員的總重力的0.12倍，可以得到阻力的大��；因?yàn)辇堉圩鰟蛩僦本€(xiàn)運(yùn)動(dòng)，所以牽引力等于阻力；已知牽引力和運(yùn)動(dòng)速度，利用公式P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv得到劃船時(shí)的功率；
（3）再根據(jù)漂浮條件，龍舟受到的浮力大小等于重力．

解答 解：
（1）劃龍舟的平均速度為：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{500m}{100s}$=5m/s；
（2）龍舟的重力：
G=mg=2.5×10³kg×10N/kg=2.5×10⁴N，
劃龍舟時(shí)的牽引力為：
F=f=0.12G=0.12×2.5×10⁴N=3×10³N，
劃龍舟的功率為：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=3×10³N×5m/s=1.5×10⁴W．
（3）龍舟漂浮在水面上，
則某隊(duì)龍舟和運(yùn)動(dòng)員總共所受的浮力：
F_浮=G=2.5×10⁴N．
答：（1）該隊(duì)的龍舟比賽在500m比賽過(guò)程中的平均速度是5m/s；
（2）運(yùn)動(dòng)員在比賽過(guò)程中劃船時(shí)的功率是1.5×10⁴W；
（3）某隊(duì)龍舟和運(yùn)動(dòng)員總共所受的浮力為2.5×10⁴N．

點(diǎn)評(píng) 此題考查的是漂浮條件、平均速度的計(jì)算和功率的計(jì)算，其中功率的計(jì)算包括了二力平衡條件的應(yīng)用和重力的計(jì)算，是力學(xué)綜合題，有一定的難度．