体育物理知识

•运动员在撑杆跳高时，经历了助跑、 起跳、越杆、落下等过程，你知道为什 么要助跑吗？
•答：增大起跳时的动能，让更多的动能 转化为重力势能，提高比赛成绩；
•拓展：据你所知，还有哪些体育项目中 应用了助跑来提高成绩？
•例如：跳远、标枪等项目；
•目前，运动员跳高时采用较多的是
背越式。若某跳高运动员质量为m， 在某次跳高时设置跳杆的高度为h，
他采用背越式跳这一高度，则他在起
跳过程中做的功( •C )
• A．必须大于mgh • B．必须大于或等于mgh • C．可以略小于mgh • D．必须略小于mgh
•乒乓球比赛时，对方快速发出的
球被运动员挥拍击了回去，这说
明 •力可以改物体的运动状 。 态
•在观看完郭跃的比赛后，小莉同学演示了如图示的实验，在水
•答：该运动员的功率是1.2×103W。
•（３）如图所示，自行车的脚踏和牙盘
构成一个轮轴，而轮轴实质上杠杆原理
。经测量，脚踏到轴心的距离R＝25cm， 带动链条的牙盘半径为r＝15cm。若脚踩 脚踏所用的力是F＝15N，求链条所产生 的拉力f。
•R
•f
•r
•o
•F
•解：根据：FR=fr • 可得：f=FR/r=15N×25cm/15cm=25N
•根据图中展现的滑雪比赛情景，提出 两个与物理知识有关的问题，并针对 所提出的问题作出简答。
•答：（1）雪撬为什么有较大面积？
• 增大受力面积、减小压强；
•（２）运动员向后撑杆，他为什么会向 前运动？ 物体间力的作用是相互的；
•（３）运动员手中的撑杆的作用是什么 ？ 可以改变运动员的运动状态等；
•小明看自行车比赛的电视转播时，发现 运动员身体总是尽量前倾。
•①探究中“使鞋子（连同鞋里的砝码）的质量均相等”这是采
用了 •控制变量 研究方法。 法
•②测量时，沿水平方向匀速拉动运动鞋，则此时运动鞋所受滑
动摩擦力与弹簧测力计拉力的大小 •相
。这种测摩擦力
的方法是•间
（选填“直接”等或“间接”）测量法。
接
•在运动场上同学们经常看到掷铅球的场景 ，运动员总是沿斜向上的方向将铅球掷出。
•赛艇的桨可以看成 一个杠杆。由于它的 动力臂•小于 （填 “大于”、“小于” 或“等于”）阻力臂 ，所以赛艇的桨属 于 •费力 杠杆。
•请你说出一个与气步枪项目有关的 物理知识物理知识？ •例如：光沿直线传播等；
•拓展：据你所知，还有哪些体育 项目应用到了“光沿直线传播”这 一物理知识？
•例如：台球、射箭等项目；
•(1)请你猜想一下铅球落地点与抛出
点间的水平距离s与哪些物理因素有关
? •答：例如与铅球的质量有关、与掷 球的角度有关、与掷球的速度有关等 ； •(2)若不考虑空气阻力，为了验证你的猜想，你准备使用的物 理学方法是 •控制变量 法。
•(3)请你简要写出对某个猜想的实验设计思路。
•例如：保持铅球的质量,掷出角度一定，改变掷出速度的大小 ，分别测出掷出的水平距离S。分析数据得出结论；
•（1）若运动员和赛车的总质量是60kg，车胎与地面总 的接触面积是4×10-3m2，则该运动员骑车比赛时，赛车 对地面的压力和压强各是多少?(g=10N／kg) •解：F=G=mg=60kg×10N／kg=600N
•p=F/S=600N/4×10-3m2=1.5×105Pa
•答：此时赛车对地面的压力为600N，压强为1.5wenku.baidu.com105Pa •。（２）运动员骑着一辆赛车在平直公路上匀速行驶 500m，所用时间是50s．假设自行车在行驶过程中受到 的阻力是120N，在这段过程中，该运动员的功率是多少 ? •解：F=f=120N • W=Fs=120N×500m=6×104J • P=W/t=6×104J/50s=1.2×103W
•小明猜想：运动员所受空气阻力可能与迎风部分面积大 小有关。为了验证猜想，小明找了两张同样的纸，将一 张纸水平展开，另一张纸揉成一团，让两张纸从同一高 度同时下落，观察谁先落地。结果发现揉成一团的纸先 落地。
•（1）通过小明的探究可得到的结论是：
••空气阻力与迎风面积大小有关，迎风面积越大，空气阻力越大
•仔细回忆你观看跳水比赛时的情景，说说这 一体育项目中，有哪些现象涉及到哪些与物 理相关的知识？
•答： •（1）运动员下落时，速度越来越大； • 重力势能转化为动能 •（2）跳板被压弯； • 力可以改变物体的形状 •（3）跳板被压弯的同时，运动员也向上运动 ； • 物体间力的作用是相互的
•1、已知郭晶晶的体重为490N，在跳水的过程
•答：此时链条所产生的拉力为25Ｎ。
中受到的空气阻力为20N，则她在下落过程中受
到的合力为 •470
N。
•f=20N
•·
•G=490N
•2、如图所示是跳水运动员正在比赛时的情景 ，从起跳至落到水面的过程中，运动员的动能 与重力势能变化的情况正确的是（ •Ｄ） • A.动能一直减小，重力势能一直增大 • B.动能一直增大，重力势能一直减小 • C.动能先增大后减小，重力势能先减 • 小后增大 • D.动能先减小后增大，重力势能先增 • 大后减小
；
•（2）该结论•使在火生箭产头、部生较活尖和，减科小学空实气践的中阻有力 很多应用，
试举一例：
。
•自行车比赛是一个深受欢迎的体
育项目，某课外活动小组围绕自行
车问题进行了广泛研究 。
•在运动会上，有同学发现不同的运动项 目中，运动员所穿着的鞋是不一样的。
•某研究性学习小组对“不同类型的运动鞋底在相同平面上滑动 时摩擦力的大小”进行了探究，如图所示。他们先测出每只不同 类型运动鞋的质量，再往质量小的鞋子里均匀摆放砝码，使鞋子 （连同鞋里的砝码）的质量均相等。接着用弹簧测力计先后匀速 拉动不同类型的运动鞋，使它们沿水平桌面滑动，读取各次弹簧 测力计的读数。
平的两支筷子中间放上两只乒乓球，通过空心塑料管向两球间用
力吹气，会发现两只乒乓球（•Ａ ）
• A．相互靠近
B．相互远离
• C．静止不动
D．向同一方向运动
•拓展：你还知道哪些体育项目 中的什么现象应用到了流体压 强与流速的关系？
•答：在乒乓球比赛中，运动 员使用的“上旋球”或“下旋 球”；以及足球比赛中的“香 蕉球”
体育物理知识
• 同学们，你最喜欢什么体育项目，在你喜欢的体育项 目中，涉及到哪些与物理相关的知识？把你的想法跟同桌说 一说，看看谁是真正喜欢体育的同学。
•在单杠、双杠、吊环、举重、鞍马 等比赛中，运动员上场之前总要在手 上擦些“白粉”，这些“白粉”是镁 粉，你知道其中的奥秘吗？
•答：增大摩擦力；