Question

11．如圖所示是我市太白湖龍舟賽的比賽場(chǎng)景，運(yùn)動(dòng)員登舟后，某龍舟吃水線顯示排開水的體積為3m³，該隊(duì)以200s的成績(jī)奪得了1000m比賽的冠軍．若比賽過程中該隊(duì)龍舟的運(yùn)動(dòng)可看作勻速直線運(yùn)動(dòng)，龍舟運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力是龍舟和運(yùn)動(dòng)員總重力的0.1倍，ρ_水=1×10³kg/m³，g取10N/kg，請(qǐng)計(jì)算：
（1）該龍舟運(yùn)動(dòng)的平均速度．
（2）運(yùn)動(dòng)員在比賽過程中劃船的總功率．

Answer 1

分析 （1）已知龍舟運(yùn)動(dòng)的路程和所用時(shí)間，利用公式v=$\frac{s}{t}$即可求出平均速度；
（3）先根據(jù)龍舟漂浮時(shí)浮力等于重力，求出重力的大��；然后利用龍舟在運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力是龍舟和運(yùn)動(dòng)員的總重力的0.1倍，得到阻力的大�。灰�?yàn)辇堉圩鰟蛩僦本�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=Fv得到劃船時(shí)的功率．

解答 解：（1）劃龍舟的平均速度：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{1000m}{200s}$=5m/s；
（2）因?yàn)辇堉燮�浮，所以龍舟的重力：G=F_浮=ρ_水gV_排=1×10³kg/m³×10N/kg×3m³=3×10⁴N；
劃龍舟時(shí)的牽引力：F=f=0.1G=0.1×3×10⁴N=3×10³N；
由P=$\frac{W}{t}$和W=Fs可得，劃龍舟的功率：P=$\frac{Fs}{t}$=Fv=3×10³N×5m/s=1.5×10⁴W．
答：（1）該隊(duì)的龍舟比賽在500m比賽過程中的平均速度是5m/s；
（2）運(yùn)動(dòng)員在比賽過程中劃船時(shí)的功率是1.5×10⁴W．

點(diǎn)評(píng) 此題考查漂浮的條件、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．