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拔河比赛中的物理知识

发布时间:2017-02-12 点击数: 字号:- 小 + 大【收藏】【打印文章】

拔河比赛中的物理知识

泰州二中   郭婷

    拔河运动在1900年第二届法国巴黎奥林匹克运动会中列为正式竞赛项目,直至1920年停办。目前拔河是世界运动会的正式竞赛项目之一,并采用世界正式拔河比赛制度。国际拔河协会(Tug of War International Federation)每半年举办由各国国家队参加的世界锦标赛,分为室内及室外举行。

   提到拔河比赛,很多人会说:拔河比赛就是比力气,力气大的一队就能赢!实际上,这个问题并不那么简单。 拔河比赛中有很多物理知识,在拔河比赛中合理的运用物理技巧能帮助我们取得比赛的胜利。

  一、拔河比赛中的相互作用力

    根据牛顿第三定律:当物体甲给物体乙一个作用力时,物体乙必然同时给物体甲一个反作用力,作用力与反作用力大小相等,方向相反,且在同一直线上(图2中的TBATAB)因此,对于拔河的两个队,甲对乙施加了多大拉力,乙对甲也同时产生一样大小的拉力。可见,双方之间的拉力并不是决定胜负的因素。

    1、甲、乙两队举行拔河比赛,如果甲队对绳的拉力为F甲,乙队对绳的拉力为F乙,绳的质量不计,则有F______ F(选填“>”、“”、“<”)

【解析】 作用力与反作用力总是大小相等方向相反,作用在同一直线上。所以F=F

二、拔河比赛中的摩擦力

    对拔河的两队分别进行受力分析就可以知道,只要所受的拉力小于与地面的最大静摩擦力,就不会被拉动。因此,增大与地面的摩擦力就成了胜负的关键。

根据ƒ=μN,可知增大摩擦力应从增大摩擦因素μ和增大正压力N入手,具体做法有以下四点:

   1.增大摩擦因素μ  可以穿上鞋底有凹凸花纹的鞋子,能够增大摩擦系数,使摩擦力增大。

   2.增大正压力N 在没有附加运动及没有竖直方向分力的外力作用时,由N=G=mg可知,体重较大的队员受的摩擦力也较大,所以应当尽可能选择体重较大的队员出场。

   3.提高重心时增大正压力N 若运动员突然升高身体重心,其向上加速度为a,则      N=G+ma>G , 即运动员用力向下蹬地,可增大正压力N>G。

  4 .采取高重心姿势增大正压力N   当对方排头队员处于低重心姿势或对方拉绳位置较低时,采取高重心姿势抬高拉绳,使对方的拉力变为斜向下拉,利用对方拉力的向下分力增大正压力N=G+TBAcosα>G 。

  另外,手一定要抓紧绳子,靠手与绳子之间的摩擦力来防止绳子从手中滑脱出去,也可以通过在手上涂抹滑石粉来增大摩擦。

2、如图所示,一木块放在水平面上,在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力作用,木块处于静止状态,其中F1=10N、F2=2N.若撤去力F1,则木块在水平方向受到的合力为( )

A.10N,方向向左 B.6N,方向向右 C.2N,方向向左 D.0

【解析】本题中最大静摩擦力是不变的,静摩擦力可变.F1、F2同时作用在物体上时,根据平衡条件知静摩擦力F=F1-F2=8N,方向向左,物体静止说明最大静摩擦力Fm≥8N;若撤去F1,只有F2作用在物体上,F2=2N<8N,物体不会被推动,此时静摩擦力应变为大小等于F2的大小,方向与F2方向相反,故物体所受合外力为0,答案选D.

(编辑:guoting)

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