剖析拔河比賽

1、剖析拔河比賽拔河比賽除參加比賽的運(yùn)發(fā)動多以外，還有更多的啦啦隊(duì)員積極參與，所以，拔河比賽是常見的群眾性體育比賽之一。比賽時，最終獲勝的原因是什么呢?當(dāng)然是關(guān)注拔河比賽中兩隊(duì)運(yùn)發(fā)動的拉力大小。多數(shù)人認(rèn)為：最終獲勝的隊(duì)拉力比較大。學(xué)習(xí)物理過程中常說：不管哪一隊(duì)贏，兩隊(duì)運(yùn)發(fā)動的拉力是相等的。物理學(xué)中能聽到這樣的理論分析：因?yàn)檫@兩個力是互相作用力，所以，拉力大小總是相等的。物理學(xué)中會看到這樣的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)1：在繩子中間接入彈簧測力計甲、乙，模擬甲、乙兩隊(duì)運(yùn)發(fā)動進(jìn)展拔河比賽時，甲、乙彈簧測力計示數(shù)相等，所以， 兩隊(duì)運(yùn)發(fā)動的拉力是相等的。正確的答案是?下面，對拔河比賽作一剖析，希望得到同行們指教。1.受力分析

2、對拔河比賽中兩隊(duì)運(yùn)發(fā)動和繩子進(jìn)展受力分析。1.1 建立理想模型把拔河比賽中兩隊(duì)運(yùn)發(fā)動和繩子看成理想的模型，在程度方向上受到的力如圖1所示，甲隊(duì)運(yùn)發(fā)動受到二個力f甲、F甲’，繩子受到二個力F甲、F乙，乙隊(duì)運(yùn)發(fā)動受到二個力F乙’、f乙。1.2 斷定互相作用力F甲’與F甲是互相作用力，F(xiàn)乙’與F乙是互相作用力，根據(jù)牛頓第三運(yùn)動定律可知，互相作用力的大小相等，即：F甲’=F甲、F乙’=F乙。但是，繩子所受到的二個力F甲、F乙并不是互相作用力，所以，說“這兩個力是互相作用力是錯誤的。1

3、.3 F甲、F乙的性質(zhì)甲、乙兩隊(duì)運(yùn)發(fā)動進(jìn)展拔河比賽時，甲隊(duì)運(yùn)發(fā)動拉力F甲施力物體是甲隊(duì)運(yùn)發(fā)動，受力物體是繩子;乙隊(duì)運(yùn)發(fā)動拉力F乙施力物體是乙隊(duì)運(yùn)發(fā)動，受力的物體是繩子。從施力物體與受力物體可以看出F甲、F乙是可以不依賴于對方而獨(dú)立存在，且F甲與F乙受力物體都是繩子，所以，F(xiàn)甲與F乙并不是互相作用力。因此，力F甲與F乙的大小不一定相等。有關(guān)人員意識到F甲、F乙不是互相作用力時，就用附加“繩子質(zhì)量不計這樣條件，是有違物理思維的。2.分析拉力大小繩子受到二個力F甲、F乙的大小決定著繩子的運(yùn)動狀態(tài)。2.1 F甲=F乙當(dāng)F甲=F乙時，繩子受到的力是平衡力，可以用牛頓第一運(yùn)動定律解釋。1假如繩子原來是靜止

4、的，繩子將保持靜止?fàn)顟B(tài)。2假如繩子原來是運(yùn)動的，繩子將保持原來運(yùn)動狀態(tài)，繼續(xù)沿原先方向運(yùn)動?？梢姡魏颖荣愡^程讓繩子向運(yùn)發(fā)動自己一方運(yùn)動是非常重要的，一當(dāng)繩子向運(yùn)發(fā)動自己這個方向運(yùn)動了，這時即使拉力與對方拉力相等，也是贏。2.2 F甲>F乙當(dāng)F甲>F乙時，繩子受到的力不是平衡力，要用牛頓第二運(yùn)動定律解釋。1假如繩子原來是靜止的，繩子將開場向甲隊(duì)運(yùn)發(fā)動方向做加速運(yùn)動，假設(shè)能持續(xù)一段時間，甲隊(duì)運(yùn)發(fā)動就會獲得成功。剛開場繩子是處于靜止?fàn)顟B(tài)的，繩子會向哪一方運(yùn)動，一定是該方運(yùn)發(fā)動對繩子的拉力大于另一方運(yùn)發(fā)動對繩子的拉力2假如繩子原來是向甲隊(duì)方向運(yùn)動的，繩子將向甲隊(duì)運(yùn)發(fā)動方向

5、做加速運(yùn)動，繼續(xù)向甲隊(duì)運(yùn)發(fā)動方向運(yùn)動，甲隊(duì)運(yùn)發(fā)動取勝就近在眼前了。3假如繩子原來是向乙隊(duì)方向運(yùn)動的之前乙隊(duì)運(yùn)發(fā)動對繩子的拉力一定大于甲隊(duì)運(yùn)發(fā)動對繩子的拉力，繩子將開場做減速運(yùn)動，直至速度為零，假設(shè)乙隊(duì)還未贏，繩子就開場向甲隊(duì)運(yùn)發(fā)動方向做加速運(yùn)動，假設(shè)能維持足夠長時間，甲隊(duì)運(yùn)發(fā)動就會獲得成功。2.3 F甲 當(dāng)F甲 3.幾點(diǎn)說明理論分析、實(shí)驗(yàn)探究、假設(shè)條件等等存在哪些問題? 拔河比賽需要注意哪些事項(xiàng)?3.1 互相作用力大小為何不相等“二個力是互相作用力，它們的大小一定相等沒有錯。但是，拔河比賽過程，繩子所受到的二個力F甲、F乙并不是互相作用力，所以，說“這兩個力是互相作用力是錯誤的，前提已經(jīng)錯了，

6、再說“這兩個力是互相作用力，大小一定相等 當(dāng)然也是錯誤的。假設(shè)繩子所受到的二個力F甲、F乙相等的話，也只能說因?yàn)檫@二個力是平衡力，所以大小相等，絕對不會因?yàn)槔K子質(zhì)量不考慮時，F(xiàn)甲、F乙變成了互相作用力。3.2 彈簧測力計的示數(shù)為何相等在繩子中間接入彈簧測力計模擬甲、乙兩隊(duì)運(yùn)發(fā)動進(jìn)展作拔河比賽，如圖2所示，會觀察到不管哪一隊(duì)贏，彈簧測力計的示數(shù)都相等，彈簧測力計的示數(shù)為何都相等呢?因?yàn)?，此時甲、乙彈簧測力計測到的力是一對互相作用力，并不是甲、乙兩隊(duì)運(yùn)發(fā)動對繩子的拉力F甲、F乙，所以，會觀察到不管哪一隊(duì)贏，彈簧測力計的示數(shù)都相等這樣分析只適用于靜止情況。3.3 繩子質(zhì)量為何不能忽略不計假設(shè)繩子的質(zhì)

7、量忽略不計，即質(zhì)量為零，當(dāng)F甲大于F乙時，根據(jù)牛頓第二運(yùn)動定律得出，繩子的加速度無窮大，這是不可能的。那么，可否由這個“不可能得出“拉力大小不可能不相等，也就是拉力大小總是相等，答案是否認(rèn)的，正確的結(jié)論應(yīng)該是這種情況繩子的質(zhì)量再小也不能不計，有的題目附加說明不考慮繩子質(zhì)量的假設(shè)是不成立的，所以，物理學(xué)建立模型時要考慮建立符合實(shí)際的理想模型。3.4 拔河比賽需要注意哪些事項(xiàng)拔河比賽時，可以選體重大的運(yùn)發(fā)動，靠增大對地面的壓力而增大摩擦、運(yùn)發(fā)動要穿和地面之間摩擦較大的鞋，靠改變接觸面來增大摩擦，防止對方把人直接拉過去;運(yùn)發(fā)動身體要適當(dāng)后傾、兩腿彎曲，防止人被對方拉倒;利用啦啦隊(duì)保證運(yùn)發(fā)動瞬間產(chǎn)生最大的拉力，爭取讓繩子向自己