Question

【題目】如圖所示，質(zhì)量M= 50kg的運(yùn)動(dòng)員在進(jìn)行體能訓(xùn)練時(shí)，腰部系著一不可伸長的輕繩，繩另一端連接質(zhì)量m=11 kg的輪胎。當(dāng)運(yùn)動(dòng)員由靜止開始沿水平跑道勻加速奔跑時(shí)，繩的拉力大小為70N，繩與跑道的夾角為370，5s末繩突然斷裂。輪胎與跑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，空氣阻力不計(jì)，已知sin 37°=0.6，g=10 m/s2。求：

(l)運(yùn)動(dòng)員的加速度大��；

(2)3s末運(yùn)動(dòng)員克服繩拉力做功的功率；

(3)整個(gè)過程中輪胎克服摩擦力做的功。

Answer 1

【答案】（1）2m/s2（2）336W（3）1400J

【解析】

（1）對輪胎，由牛頓第二定律得：

又因?yàn)?/span>：

解得：

（2）3s末運(yùn)動(dòng)員的速度為

3s末運(yùn)動(dòng)員克服繩子拉力做功的功率

（3）在加速過程中，輪胎的位移為

全過程對輪胎由動(dòng)能定理得：

則：