[题目]如图所示.质量M= 50kg的运动员在进行体能训练时.腰部系着一不可伸长的轻绳.绳另一端连接质量m=11 kg的轮胎.当运动员由静止开始沿水平跑道匀加速奔跑时.绳的拉力大小为70N.绳与跑道的夹角为370.5s末绳突然断裂.轮胎与跑道间的动摩擦因数μ=0.5.空气阻力不计.已知sin 37°=0.6.g=10 m/s2.求:(l)运动员的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，质量M= 50kg的运动员在进行体能训练时，腰部系着一不可伸长的轻绳，绳另一端连接质量m=11 kg的轮胎。当运动员由静止开始沿水平跑道匀加速奔跑时，绳的拉力大小为70N，绳与跑道的夹角为370，5s末绳突然断裂。轮胎与跑道间的动摩擦因数μ=0.5，空气阻力不计，已知sin 37°=0.6，g=10 m/s2。求：

(l)运动员的加速度大小；

(2)3s末运动员克服绳拉力做功的功率；

(3)整个过程中轮胎克服摩擦力做的功。

【答案】（1）2m/s2（2）336W（3）1400J

【解析】

（1）对轮胎，由牛顿第二定律得：

又因为：

解得：

（2）3s末运动员的速度为

3s末运动员克服绳子拉力做功的功率

（3）在加速过程中，轮胎的位移为

全过程对轮胎由动能定理得：

则：

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