Question

19．皮劃艇運(yùn)動(dòng)員為即將在南京舉辦青奧會(huì)比賽積極訓(xùn)練．如圖單人劃艇質(zhì)量10kg，運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量60kg．當(dāng)劃艇靜止在水面上時(shí)排開(kāi)水的體積為0.07m³；運(yùn)動(dòng)員用漿劃水使艇前進(jìn)，這說(shuō)明了物體間力的作用是相互的；在一次1000m訓(xùn)練中，成績(jī)是4min，水的平均阻力是360N．劃艇全程可視為勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員劃艇的功率是1.5×10³W；如果運(yùn)動(dòng)員一只腳與地面的接觸面積是200cm²，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練完成后上岸，扛著劃艇回訓(xùn)練基地時(shí)，他對(duì)地面的壓強(qiáng)是70000Pa．

Answer 1

分析 （1）物體漂浮時(shí)，浮力等于重力，然后根據(jù)F_浮=ρ_液gV_排的變形公式即可求出排開(kāi)水的體積；
（2）物體間力的作用是相互的；
（3）根據(jù)W=Fs和P=$\frac{W}{t}$即可求出運(yùn)動(dòng)員劃艇時(shí)的功率．
（4）運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練完成后上岸，扛著劃艇回訓(xùn)練基地時(shí)，他對(duì)地面的壓力等于人和艇的總重力，走路時(shí)是一只腳著地，根據(jù)公式p=$\frac{F}{S}$可他對(duì)地面的壓強(qiáng)．

解答 解：（1）因?yàn)橥�處于漂浮狀態(tài)，因此艇受到的浮力等于艇和人的總重力，即F_浮=G_總=（m_人+m_艇）g=（60kg+10kg）×10N/kg=700N；
由F_浮=ρ_水gV_排可得，當(dāng)劃艇靜止在水面上時(shí)排開(kāi)水的體積：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{700N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=0.07m³；
（2）運(yùn)動(dòng)員用漿劃水，給水一向后的作用力，同時(shí)水也給槳一個(gè)向前的反作用力，使艇前進(jìn)，這說(shuō)明了物體間力的作用是相互的；
（3）運(yùn)動(dòng)員劃艇的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=$\frac{360N×1000m}{240s}$=1.5×10³W．
（4）運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練完成后上岸，扛著劃艇回訓(xùn)練基地時(shí)，他對(duì)地面的壓力等于人和艇的總重力，即F′=G_總=700N，
他對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{700N}{200×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=70000Pa．
故答案為：0.07；物體間力的作用是相互的；1.5×10³；70000．

點(diǎn)評(píng) 本題考查阿基米德原理的應(yīng)用、漂浮的條件以及功和功率、壓強(qiáng)的大小計(jì)算、力的作用的相互性，是一道綜合性很強(qiáng)的題目，關(guān)鍵是計(jì)算公式的應(yīng)用．