体育中的物理知识
浅谈物理学知识在运动训练中的运用
况 中 ， 了研究方便 ， 为 常把一个 已知的速度 （ 或位移 ） 分解成两个 互相垂直 的分速度或位移 。 ｖ 为跨栏 腾起初速度 ， 和 ｖ ｖ ： 。 是两个互相垂直 的分 速度 ， 决定着运 动员上升高度 ，Ｉ 运动员 向前越过栏架 。如果腾 Ｖ ２ Ｖ 则使 起角 为 ， 时初 速度 ｖ 分解 为对角线 ， 以水平和垂直两条射线 为邻 边作平行 四边形 ， 即可得到分速度 ｖ 。 的大小 。 和ｖ
２ １ 年ｏ 月 ０１ ９
内 蒙 古 民 族 大 学 学 报
Ｊ ｕｎ ｌｏ ｎ ｅ ｎ ｏｉ ｉｅｓｔ ｏ ｔ ｎ ｌｉｓ ｏ ｒ ａ ｆＩ ｎ ｒ Ｍｏ ｇ ｌ Ｕｎｖ ｒｉ ｆｒＮａｉ ａｉｅ ａ ｙ ｏ ｔ
Ｓ ｐ２ ｅ ．０１ １
Ｖｏ ｜７ Ｎｏ５ ｌ１ ．
第 １卷 ７
１ 物理 学知 识在 运动训 练 中的应 用举 例
１１ 运 动的合成和分 解在体育运动 中的应用举例 ．
例 ： 员在河水 中游泳 时 ， 的划水速度是 １ ／ 水 的流动 速度 是 ０ ｓ求 ：１运动员顺水 游时的和速度 ；２运 运动 他 ．ｍｓ ５ ， ．ｒ ， （） ９ｒ ｄ （） 动员 逆水 游时的和速度 ；３运动员垂直于河岸横渡该河时 的和速度 ；４假设河宽 ６０ｆ 向着垂直于河岸方 向匀速游去 ， （） （） ０ ， ｒ ｌ 运
方 向相 同。
（） ３运动员垂直于河岸横渡时的和 速度大小， 按平行四 边形法则求出：＝ ／ ｖ ＝ ． － ｓ ｖ ｖ＋ １ ５ ／ ７ｎ
蹦极包含的物理知识
蹦极蹦极是一项极富刺激而惊险的体育运动，那么蹦极运动的过程中，机械能是怎样转换的，人的运动状态又是如何改变的呢？假设运动员在运动的过程中空气阻力可以忽略不计。
一、要研究这个问题，首先让我们来明确几个点。
第一个点绳子的悬挂点O。
第二个点是弹性绳从高处自然下垂时的最低点A，此时绳长为L0，当绳长超过该长时，绳子被拉伸。
第三个点是系有运动员后让弹性绳从高处自然下垂，最后运动员静止时绳子的下端点所处的位置B点。
这个位置弹性绳对运动员的拉力等于重力，运动员受力平衡，这个位置称作平衡位置，该点叫做平衡点。
第四个点是运动员在运动的过程中所能到达的最低点C。
二、分三个过程讨论第一个过程：运动员从跳下到绳子的自然下垂点A。
当运动员从高处跳下之后，到达A点之前，运动员的高度不断降低，重力势能不断减小，同时动能不断增大。
在此过程中运动员的重力势能全部转化为运动员的动能。
由于此时弹性绳子并没有被拉伸，所以运动员并不受到绳子的拉力，在这一过程中运动员只受重力的作用，做自由落体运动,如果不考虑空气阻力,人的加速度大小为g,方向竖直向下第二个过程：从绳子的自然下垂点A到平衡点B。
当运动员从绳子的自由长度A继续向下运动时，此时绳子开始被拉伸，弹性绳子开始对运动员具有向上的拉力，且不断增大。
但在起始阶段拉力小于重力，因而运动员此时仍然向下做加速运动，只是加速度在逐渐减小，这个过程一直会持续到B点。
从A点到平衡位置B，运动员的动能还是在不断增大，同时绳子的弹性势能也在增大，只是运动员的高度在降低，运动员的重力势能在减小。
在这一过程中运动员的重力势能一部分转化为自身的动能，一部分转化为弹性绳的弹性势能。
当运动员到达平衡位置B点时，运动员受到的合力为零，加速度减到最小为0，运动员的加速过程结束，此时运动员的速度达到最大。
第三个过程：从平衡点B到最低点C。
运动员从平衡点继续向下运动，绳子的弹力继续增大，且大于运动员的重力，此时运动员所受的合力转为向上，加速度变为向上，加速度越来越大，运动员向下做减速运动。
乒乓球中的物理学理解旋转和反弹
乒乓球中的物理学理解旋转和反弹乒乓球，作为一种广泛流行的体育运动，不仅是一项竞技运动，更是一门精彩的物理学课程。
在乒乓球比赛中，球员们通过控制球的旋转和反弹来取得胜利。
本文将探讨乒乓球中旋转和反弹的物理学原理，并解释如何利用这些原理提升自己的球技。
旋转的力量乒乓球的旋转是指球在空中以自身轴心为中心进行旋转的现象。
旋转的力量会改变球的飞行方向和路径，给对手带来不小的困扰。
那么，旋转是如何产生的呢？摩擦力是造成乒乓球旋转的主要原因之一。
当球员挥拍击球时，球拍与球之间的摩擦力会使球旋转起来。
而球的旋转方向和速度则取决于球员挥拍的方法和角度。
球面的摩擦系数也会影响旋转的程度。
当球面摩擦系数增大时，球的旋转也会相应增加。
这就是为什么一些球员会在球面上涂抹特殊的胶皮来增加球的旋转效果。
反弹的奥秘除了旋转，乒乓球的反弹也是一门需要研究的物理学课题。
当乒乓球被击中后，会以一定的角度和速度反弹。
了解反弹的原理可以帮助球员掌握击球的力度和角度。
角度和速度的关系是影响乒乓球反弹的重要因素之一。
当球以一个较大的角度击打球拍时，球在反弹时会改变方向，并带有一定的旋转。
而球的速度则取决于球员击球的力度和球的弹性，一般来说，击球越用力，球的反弹速度越快。
球拍和球的材质也会影响反弹效果。
球拍的弹性和球的材质会决定球的回弹力度和速度。
一些球拍采用高弹性的材料，可以提高球的反弹效果，使球飞行更快速。
如何利用物理学提升球技通过理解乒乓球中的物理学原理，我们可以利用这些知识提升自己的球技。
以下是一些实用的技巧：控制球的旋转：通过改变挥拍的角度和力度，以及灵活运用球拍上的胶皮，可以控制球的旋转，让球更具欺骗性，给对手制造困扰。
熟悉球的反弹规律：通过经验和不断的训练，熟悉不同角度和力度下球的反弹规律，能够更准确地判断球的轨迹和速度，提前做出反应。
调整球的速度：通过调整自己的击球力度，可以控制球的速度。
在比赛中，根据对手的反应和自己的战术需要，灵活运用不同的力度，制造出各种变化球。
健身物理知识点总结
健身物理知识点总结健身是一种通过体育锻炼来强化身体和精神的活动。
它可以包括各种形式的运动，如举重、有氧运动、瑜伽、慢跑等。
在进行健身活动时，理解一些物理知识可以帮助我们更有效地锻炼身体，减少受伤的风险，提高训练效果。
本文将总结一些健身中常见的物理知识点，希望对广大健身爱好者有所帮助。
一、力的基本概念力是物体之间的相互作用。
在健身中，我们常常需要用到各种力来完成锻炼。
比如在举重中，我们需要用肌肉力量来克服物体的重力，提起重物。
在有氧运动中，我们需要用手臂的力量来推动哑铃。
了解力的基本概念可以帮助我们更好地利用肌肉力量进行锻炼。
二、力的作用点与作用线在进行健身锻炼时，我们需要了解力的作用点与作用线。
力的作用点是指力的作用的位置，而力的作用线是指力的作用方向。
在进行举重训练时，我们需要抓住重物的中心来施加力，这样可以更好地利用力量。
而在进行平板支撑的训练时，我们需要让身体和地面之间成一条直线，这样可以更好地分布力量，减少受伤的风险。
三、力的大小和方向了解力的大小和方向对于健身锻炼非常重要。
在举重训练中，我们需要根据重物的大小来施加相应的力量。
而在进行有氧运动时，我们需要控制力的方向，使其对身体的作用最大化。
同时，了解不同方向的力对身体的影响，可以帮助我们更好地进行训练，提高训练效果。
四、摩擦力摩擦力是物体之间由于接触而产生的阻碍运动的力。
在健身锻炼中，摩擦力也是非常重要的因素。
比如在进行俯卧撑训练时，我们需要控制手掌与地面的摩擦力，使其对身体的支撑更加稳固。
了解摩擦力可以帮助我们更好地控制肌肉力量，减少受伤的风险。
五、动量动量是物体运动时具有的一种性质。
在健身锻炼中，了解动量对于控制身体的运动非常重要。
比如在进行举重训练时，我们需要控制重物的动量，使其达到最大的高度。
在进行有氧运动时，我们也需要控制肢体的动量，使其达到最佳的运动效果。
六、能量能量是物体所具有的做功能力。
在进行健身锻炼时，了解能量可以帮助我们更好地控制训练的强度。
物理知识点在标枪运动中的应用
物理知识点在标枪运动中的应用张珈瑞标枪是一种投掷类的运动项目，也是体育竞赛中比较常见的一种运动类型。
运动员在对标枪进行投掷的过程中涉及到多种物理学中的知识点，为了实现更远的投掷距离，就必须考虑到标枪的投掷角度、投掷力度以及投掷过程中空气阻力的情况，这一过程就是对物理力学、空气动力学等原理的体现。
基于此，本文对标枪运动中物理知识点的应用进行分析，希望可以为相关运动员提供技术性的参考，帮助其提高投掷成绩。
标枪运动最早出现于希腊的奥林匹克运动会中，由旧式的打猎武器演变而成，在长久的发展过程中，标枪运动的更加规范化、正式化，在体育田径比赛中占据重要地位，因此人们对标枪运动的重视也随之提升，作为竞赛类的项目更加注重于对投掷技术以及比赛成绩的关注。
在投掷标枪的实践中，运动员需要通过助跑来获取动量，并将动量完全作用于与标枪相平行的纵轴上，之后借助肩部力量的带动将标枪进行投掷，由此可以看出，标枪的投掷距离与运动员的投掷时所出手的初始速度和投掷的角度具有较大的关系，为了取得更优秀的比赛成绩，运动员应该根据以上有关物理学的知识点对自身的投掷技术进行完善，有效提升标枪投掷水平。
1 标枪运动中的影响因素标枪运动在投掷实践过程中受到多种因素的影响，一方面在于压强阻力的作用，标枪投掷出后会以高速运转的状态在空气中飞行，与空气中的气流发生相互作用，促使气流分流速度加快，标枪周围形成环层气流并始终围绕在其周围，在惯性作用的影响下气流在标枪尾部产生积聚，漩涡区不断减少且压强不断增加，与标枪头部的压强差随之减小，进而标枪所受阻力降低。
另一方面在于标枪的偏向力，标枪在飞行过程中受到气流环层的作用，其周围气流所运行的速度发生较大的变化，顺气流区域内的速度较快，逆气流区域则反之，其中速度较快的气流中流线密度大，速度较小的流线密度也小，流线密度较大的区域内受到的压强也比较小，在多种作用力的共同作用下就会影响到标枪的运行轨迹。
此外运动员的助跑速度、出手速度以及力量的大小也会对标枪的运行状态产生影响。
物理知识在球类运动中的运用研究
蘸
在乒乓球 比赛 中发球 的好坏 ， 运动 员取 得胜 利的 必要条件 ， 是 运动 员发球 过 程 中乒 乓 球 的运 动 分 为 四 个 阶 段 ： 第一阶段 ： 将乒乓球竖直上抛后 ， 到达一定高度 ， 运动过程 中乒 乓球 的 嘲ｌ 解 ： 篮 球 从 篮 板 处 飞 到 甲处 所 用 时 间 为 ｔ， 甲处 飞 到 乙 处 所 用 时 间 设 。从 动能在减小 ， 重力势能在增加 ， 高点处 动能 为零 ， 力势能 最大 ， 最 重 动能转 化 为重 力势 能 。 为 ｆ ： ＇ ｒ ＿ ２ 测 ＾ ２ Ｓ Ｌ 第二阶段 ： 乒乓球由最高点 处静止 下落直 到接触球 拍 的瞬 间， 球的高 度越来越小 。 速度越来越大 ， 这个过程中乒乓球重 力势能逐渐 变小， 动能逐 渐 变大 ， 力势 能 转 化 为 动 能 。 重
质。 也关系到 国家 的荣誉 ， 下面分 别从几 种球类 运动讨 论一 下物理 知识 的 上 （ 如图 １所 示 ） 。已知 甲跳 起的摸 高是 ｈ ， 跳时距篮 板的水平距 离为 ．起 运 用 ｓ， 乙的身高是 ｈ ， 站立处距离甲的水平 距离为 ｓ， 根据这些数据 求出篮 请 物 理 知 识 在 乒 乓 球 中 的 运 用 球垂直反弹的速度 ｖ。 。
静
母
物 理 知 识 在 球 类 运 动 中 的 运 用 研 究
◆孙 辉
（ 辽宁省抚顺 市体 育运动学校 ）
【 要】篮球 、 球、 摘 排 足球 、 乒乓球 、 网球 、 台球等各种球类运动普及 率高， 是深受民众喜 爱的体育运动 ， 物理知识在这些球 类运 动 中的应用 也十分广泛。 因此 ， 对物理知识在球 类运动中的应 用进行研 究， 不但 有利于体育和物理 两 门学科的相互渗透 交融， 而且 能够激发 学生们 的运动热情和学 习兴趣 ， 培养学生对知识 的应 用能力。从物理 实际教 学出发 ， 例举物理知识在 部分球类 的应 用， 希望能对相 关领域 的工
物理知识真奇妙体育运动常用到
物理知识真奇妙体育运动常用到作者：刘雨来源：《中学生理科应试》2014年第11期物理学是一门与日常生活和实际工作有着密切关系的学科，丰富多彩的体育运动与物理知识就有着密切的联系.近年来以体育运动为背景的考题频频出现，下面举例说明物理知识在体育运动中的运用.一、蹦极运动例1蹦极运动是勇敢者的运动，蹦极运动员将弹性长绳系在双脚上，弹性绳的另一端固定在高处的跳台上，运动员从跳台上跳下后，会在空中上下往复多次，最后停在空中.如果将运动员视为质点，忽略运动员起跳时的初速度和水平方向的运动，把运动员、弹性绳、地球作为一个系统，运动员从跳台上跳下后，以下说法正确的是（）.①第一次反弹后上升的最大高度一定低于跳台的高度；②第一次下落到最低位置处系统的动能为零，弹性势能最大；③跳下后系统动能最大时刻的弹性势能为零；④最后运动员停在空中时，系统的机械能最小.A. ①③B. ②③C. ③④D. ①②④解析由于运动员在往复上下的过程中要不断地克服空气阻力做功，使得系统的机械能不断减少，故①④正确.在第一次下落到最低处时，运动员的速度为零，因此其动能为零，此时弹性绳的伸长量最大，其弹性势能也就最大，则②也正确.故应选D.点评对于蹦极运动一定要注意运动过程中的机械能损失，并能根据运动员的状态判断运动员的动能、势能的大小，以防发生错解.二、跳起摸高例2跳起摸高是学生经常进行的一项活动，某同学身高1.8 m，质量65 kg，站立时举手达到2.2 m高.他用力蹬地，经0.45 s竖直离地起跳，设他蹬地的力大小恒为1060 N，则他跳起可摸到的高度为多少米？解析在人进行摸高时，可只考虑人在竖直方向的运动.该同学起跳时受到重力mg和地面对其的弹力F作用，起跳时的加速度为：a=F-mgm=1060 N-65 kg×9.8 N/kg65 kg=6.5 m/s2，起跳的速度为：v=at=6.5 m/s2 × 0.45 s=2.9 m/s.由于该同学离地后只受重力作用，所以他相当于做竖直上抛运动，他向上跳起的高度为：h=v22g=（2.9 m/s）22×9.8 m/s2=0.4 m，故他可以摸到的高度为：H=2.2 m + 0.4 m=2.6 m.点评对于摸高运动一定要弄清楚摸高者的受力情况，明确其起跳过程相当于做竖直上抛运动，这样看似复杂的问题也就容易求解了.三、原地起跳例3原地跳起时，先屈腿下蹲然后突然蹬地，从开始蹬地到离地加速过程（可视为匀加速），加速过程中重心上升的距离称为“加速距离”.离地后重心继续上升，在此过程中重心上升的最大距离称为“竖直高度”.现有下列数据：人原地上跳的“加速距离”d1=0.50 m，“竖直高度”h1=1.0 m；跳蚤原地上跳的“加速距离”d2=0.00080 m，“竖直高度”h2=0.10 m.假想人具有与跳蚤相等的起跳加速度，而“加速距离”仍为0.50 m，则人上跳的“竖直高度”是多少？解析设跳蚤起跳的加速度为a，离地时的速度为v，则对加速度和离地后上升过程分别有：v2=2ad2，v2=2gh2.若假想人具有与跳蚤相同的加速度a，在这种假想条件下人离地时的速度为V，与此相应的竖直高度为H，则对加速过程和离地后上升过程分别有：V2=2ad1，V2=2gH.由以上各式可得：H=d1d2h2=0.50m0.0080 m×0.10 m= 62.5 m.点评本题取材于跳蚤的原地起跳，为了降低解题难度，题中对题目作了简化处理.起跳过程可看作是向上的匀加速运动，起跳后则可看作竖直上抛运动，连接这两种运动的节点是速度，这是顺利求解的本题的关键.四、跳水运动例4一跳水运动员从离水面10 m高的平台上向上跃起，举双臂直体离开台面，此时其重心位于从手到脚全长的中心，跃起后重心升高了0.45 m达到最高点，落水时身体竖直，手先入水（在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计），从离开跳台到手触水面，他可用于完成空中动作的时间.解析跳水的物理模型为竖直上抛，求解时要注意重心的变化高度，上升高度h=0.45 m，从最高点下降到手触到水面，下降的高度为H=10.45 m.从起跳到最高点所需的时间为：t1=2hg=2×0.45 m9.8 m/s2=0.3 s；从最高点到手触水面所需的时间为t2=2Hg=2×10.45 m9.8m/s2=1.4 s.故该跳水运动员可用于完成空中动作的时间为：t=t1+t2=0.3 s+1.4 s=1.7 s.点评求解本题的关键是要认真阅读题给信息，进而将题中描述的过程抽象为一个质点的竖直上抛运动过程，最后再对简化后的过程进行定量分析，从而得出正确的结论.五、蹦床例5蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网面蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目.一个质量为60 kg的运动员，从离水平网面3.2 m高处自由落下，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0 m高处.已知运动员与网接触的时间为1.2 s，若把这段时间内网对运动员的作用力当恒力处理，求此力的大小.（g=10 m/s2）解析由于运动员在蹦床的过程中，先做自由落体运动，与床接触时因受到向上的弹力F和向下的重力mg作用，因此离网时则做竖直上抛运动.方法1运动员从高为h1处下落，他刚接触网时的速度大小为：v1=2gh1=2×10 m/s2×3.2 m=8 m/s，方向向下；运动员弹跳后达到的高度为h2，则他刚离网时的速度为：v2=2gh2=2×10 m/s2×5 m=10 m/s，方向向上.因此其速度改变量为：Δv=v1+v2=8 m/s+10 m/s=18 m/s，方向向上.则由牛顿第二定律有：F-mg=ma=mΔvt，则有F=mg+mΔvt=60 kg×10 N/kg+60 kg×18 m/s1.2 s=1.5×103 N.方法2由方法1可得人刚触网和离开网时的瞬时速度，又已知人与网接触的时间，故也可以用动量定理快速求解.选取竖直向上为正方向，则有（F-mg）t=mΔv，即F-mg=ma=mΔvt，即F=mg+mΔvt=60 kg×10 N/kg+60 kg×18 m/s1.2 s=1.5×103 N.点评要想顺利地解答本题，一定要能够正确地对简化后的物理过程进行定量分析，能够把运动员与蹦床的接触、分离过程抽象为一个碰撞过程，通过进行理想化处理，便很容易获解.此外在利用动量定理解题的过程中，务必要注意其表达式的矢量性，否则很容易出错.六、跳绳例6某同学质量为50 kg，在跳绳比赛中，他1 min跳120次，每次起跳中有45时间腾空，则在跳绳过程中他的平均功率是多少？若他在跳绳的1 min内心脏跳动了60次，每一次心跳输送1×10-4 m3的血液，其血压（可看作心脏血液压强的平均值）为2×104 Pa，则心脏的平均功率是多大？（g=10 m/s2）解析该同学跳绳时离开地面的运动可以看作竖直上抛运动，他跳一次的时间t=0.5 s（包括腾空时间和与地接触时间），要求解平均功率，则要求出克服重力所做的功.由于他上升的时间t1是腾空时间的一半：t1=（45t）×12=0.2 s，他起跳的高度为：h=12gt21=12×10 m/s2×（0.2 s）2=0.2 m，则该同学跳绳的平均功率为：P=mght=50 kg×10 m/s2×0.2 m0.5 s=200 W.将每一次输送的血液简化成一个正方体模型，输送位移为该正方体的边长L，则有：P=Wt=FLt=PΔVt2=（2×104Pa）（1×10-4m3）1 s=2 W.点评在求解平均功率时，务必要弄清楚所用的时间问题，否则极易发生错解.七、跳伞图1例7跳伞运动员做低空跳伞表演，当飞机距地面224 m时，运动员离开飞机在竖直方向做自由落体运动.运动一段时间后立即打开降落伞，展伞后运动员以12.5 m/s2的平均加速度匀减速下降.为了运动员的安全，要求运动员落地的最大速度不得超过5 m/s.求：（1）运动员展伞时离地面的高度至少为多少？着地时相当于从多高处自由落下？（2）运动员在空中的最短时间为多少？（g=10 m/s2）解析如图1所示，运动员跳伞表演的过程可分为两个阶段，即降落伞打开前和打开后.临界速度上升着地时的竖直向下的速度vm=5 m/s.（1）第一阶段：v2=2gh1；第二阶段：v2-v2m=2ah2，因为h1+h2=H，可解得h2=99 m.设以5 m/s速度着地相当于从高处自由下落，则h3=v2m2g=1.25 m.（2）第一阶段：h1=12gt21；第二阶段：h2=vt2-12at22，因为t=t1+t2，可解得t=8.6 s.八、单杠例8我国著名体操运动员童非首次在单杠项目上实现了“单臂大回环”：用一只手抓住单杠伸展身体，以单杠为轴做圆周运动.假设童非的质量为65 kg，那么他在完成“单臂大回环”的过程中，其单臂至少要承受多大的力？解析对于“单臂大回环”可看作竖直平面内的圆周运动，解题时务必要注意过圆周最高点的临界速度：因单杠是支撑物，故人过圆周最高点的临界速度为零.由圆周运动的知识可知，单臂在最低点时承受的力最大：F-mg=mv2L，人在“单臂大回环”时机械能守恒，则有：mg×2L=12mv2.由以上二式可解得：F=5 mg=3250 N.点评深入地理解“人过圆周最高点的临界速度为零”是正确求解本题的关键，明确了这一点然后利用机械能守恒求解就很容易了.九、杂技表演图2例9如图2所示，一对杂技演员（都可视为质点）乘处于水平位置的秋千，从A点由静止出发绕O点下摆，当摆到最低点B时，女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出，然后自己刚好能回到高处A.求男演员落地点C与O点的水平距离s.已知男演员质量为m1、女演员质量为m2，并且m1∶m2=2∶1，秋千质量不计，秋千的摆长为R，C点比O点低5R.解析设分离前男、女演员在秋千最低点B的速度为v0，则根据机械能守恒定律有：（m1+m2）gR=12（m1+m2）v20.设刚分离时，男演员的速度大小为v1，方向与v0方向相同；女演员速度大小为v2，方向与v0方向相反，则根据动量守恒定律有：（m1+m2）v0=m1v1-m2v2.当男、女演员分离后，男演员做平抛运动.设男演员从被推出到落在C点所需的时间为t，则根据题给条件由运动学定律有：4R=12gt2，s=v1t.根据题给条件，女演员刚回到A点时，根据机械能守恒定律有： m2gR=12m2v22.又因m1∶m2=2∶1，联立以上各式可解得：s=8R.点评本题涉及的知识点较多，有机械能守恒定律、动量守恒定律、平抛运动规律等，因此有一定的难度，与此同时还考查了同学们抽象思维能力与建模能力.十、排球运动图3例10某排球运动员在距网3 m线上，正对着网前跳起将球水平击出（不计空气阻力），击球点的高度为2.5 m，如图3所示.已知排球场总长为18 m，网高度为2 m.试问击球的速度在什么范围内才能使球既不触网也不出界？解析球被击后的运动可以看作平抛运动.当球刚好触网而过时，x1=3 m，飞行时间t1=2（h2-h1）g=2×（2.5-2）10s=110s，下限速度v1=x1t1=310 m/s；当球刚好打在边界线上时，x2=12 m，飞行时间t2=2h2g=2×2.510s=12s，上限速度v2=x2t2=122m/s.。
抛体运动知识点总结
抛体运动知识点总结抛体运动是物理学中的一个重要内容，它研究的是在一个重力场中，物体在一个斜抛的轨道上运动的规律。
下面是对抛体运动的知识点进行总结。
1.抛体运动的特点：a.加速度：抛体运动是在重力场中进行的，所以物体会受到重力的作用而产生加速度，加速度的大小为9.8m/s²，方向向下。
b.轨迹：抛体的轨迹是一个抛物线，由于重力的作用，物体在横向和纵向的位置变化是不一样的。
横向的位置变化是匀速直线运动，纵向的位置变化是受重力加速度影响的自由落体运动。
2.抛体运动的运动方程：a.水平方向的运动方程：物体在水平方向上的运动速度恒定，加速度为0。
水平方向的位移s、初速度v₀和时间t的关系为s=v₀t。
b. 纵向方向的运动方程：物体在纵向方向上的位移s和时间t的关系为s = v₀t + 1/2at²，初速度v₀为抛体离开起始点时的速度，加速度a 为重力加速度，时间t为物体在空中的时间。
3.抛体运动的关键参数：a.抛体的初速度v₀：初速度的大小和方向决定了抛体运动的轨迹。
如果初速度平行于地面，则抛体的轨迹是一个平抛运动；如果初速度不平行于地面，则抛体的轨迹是一个斜抛运动。
b. 抛体的射程R：射程是抛体水平飞行的最远距离，可以通过射程公式计算得到：R = v₀²sin(2θ) / g，其中θ是初速度与水平方向的夹角，g是重力加速度的大小。
c. 抛体的最大高度H：最大高度是抛体运动的垂直方向的最大上升距离，可以通过最大高度公式计算得到：H = v₀²sin²θ / (2g)。
4.抛体运动的性质：a.时间对称性：对于同一抛体运动，从起始点到最高点的时间和从最高点到结束点的时间是相等的。
b.斜抛运动与平抛运动的关系：斜抛运动是平抛运动的特殊情况，当初速度与水平方向的夹角为45°时，抛体的射程最远。
c.无论抛体的初速度和角度如何变化，抛体的运动总是在一个竖直平面内进行的。
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体育中的物理知识情景扫描（人物事件的描述）机械运动是自然界中最简单、最基本的运动形态。
各种各样的机械运动随处可见；在我们从事体育活动时，我们不仅让体育器材做着各种运动，我们自己也在不停地进行着机械运动。
我们运用运动学知识不仅可以来解释很多的运动现象，还可以指导我们从事各种运动，以达到更好的运动效果：在游泳池里我们如何获得前进的动力？短跑为什么要采用蹲踞的姿势？在运动场上和实力相当的对手进行拔河比赛时，如何才能做到稳操胜券？在推铅球时如何才能推得更远？等等。
动感地带（设计的问题）一年一度的全校运动会就要开始了，传统的拔河比赛将率先举行，从同学的身高体重来看，各个班都差不多，力气也应大小相当，如何才能在势均力敌中胜出？这是我们在准备比赛的过程中首先应搞清楚的。
问题1：拔河比赛比什么？是哪边拉力大哪边赢吗？问题2：我们在拔河时，我们向前运动还是向后运动由什么因素决定？问题3：比赛中，我们所受的摩擦力大小与哪些因素有关？如何增大摩擦力？十几位同学如何用力合力才最大？实践活动（安排活动）问题1：理论分析：很多人会说：当然是比哪一队的力气大喽！实际上，这个问题并不那么简单。
根据牛顿第三定律（即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），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。
问题2：理论分析：把一队拔河的同学视为整体，分析他们的受力情况：竖直向下有重力，竖直向上是地面的支持力。
水平方向上有绳子拉力和地面的摩擦力。
队伍向前运动还是向后运动取决于绳子拉力和地面的摩擦力哪个大。
当拉力大于摩擦力，人就向前运动；当摩擦力等于拉力人保持静止。
摩擦力不可能大于拉力，那如何实现向后倒，把对方拉过来呢？模拟拔河：找两位同学代替两队进行比赛，从旁边进行观察和分析。
当两位同学力气悬殊时，力气大的同学很轻松就可以把力气小的同学拉过来：他可能是直接收绳子，也可能是边拉边移动脚步。
但当两位同学力气相当时，问题就不是这样简单：当摩擦力等于拉力人保持静止，这时获胜者的脚在原地不动，他是利用腰腹力量身体向后倒，把对方拉过来，在对方身体前倾不方便发力时，再向移动脚步使自己的身体变为好发力原姿势，重复前面的过程，逐渐将对方拉过来而获胜。
问题3：理论分析：摩擦力的大小与正压力的大小和接触面的粗糙程度有关：正压力的越大、和接触面的越粗糙摩擦力就越大。
为了增大摩擦力就必须让体重大的同学来比赛，以增大正压力；同时应鞋底粗糙的鞋子。
模拟拔河：找两位力气相当同学用各种姿势进行比赛，从旁边进行观察和分析。
在比赛过程中绳子并不会总是处于水平状态，当绳子处于倾斜状态时，则绳子的拉力会改变同学对地的压力:会使绳子高端的同学对地压力增大,而绳子低端的同学对地压力减小。
并由而影响到最大静摩擦力。
所以比赛时姿势很重要。
当有十几位同学组成一支队伍时，技巧会显得更加重要：比如，脚使劲蹬地，在短时间内可以对地面产生超过自己体重的压力，这样大家相互配合同时用力效果会更显著。
再如，再如大家用力方向一至会使合力达到最大。
在游自由泳时，下肢怎样获得推进力？推铅球什么夹角推得最远？他山之石（用别的材料来作引证）推铅球出手仰角应该是45。
吗？想一想推铅球要推得远，出手的仰角应采用45。
吗？还是较45°小些或大些？许多中学物理教科书中，都讨论过样的问题：设一抛体以一定的速率斜向抛射，如果空气阻力可以忽略，则它落回同一水平时，其水平距离以仰角为45°时为最大。
但是，推铅球的抛掷点不是在地面上，而是离地一段高度h,如图所示。
图中表示，以同一出手速率作45°及40°仰角抛掷，当落回抛掷点同一水平时，水平距离以45°者较大。
但是，当它们落到地面时，水平距离却以40°者较大。
通过复杂的计算，获得以下的结论:扒铅球欲得最大的距离，其出手的爷角应小于45°，这角度随出手速度的增大而增大，而随出手高度的增大而减小。
对出手高度为1.7米〜2米，而出手速度为8〜14米/秒的人来，出手仰角应为38。
〜42。
准确数字可从体育理论中由曲线查得。
至于其它掷类，受空气的作用力影响较大，各有不同的最佳仰角。
例如掷铁饼为30°〜35°；标枪为28°〜33°；链球为42°〜44°。
在游自由泳时，下肢怎样获得推进力？想一想作自由泳时，下肢是上下打水，为什么可能获得向前的推进力？试用分力的概念说明。
由牛顿第三运动定律：作用力与反作用力大小相等而方向相反。
蛙泳时，双脚向后蹬水，水受到向后的作用力，则人体受到向前的反作用力，这就是人体获得的推进力。
但是，在自由泳时，下肢是上下打水，为什么却获得向前的推进力呢？图中表示人体作自由泳时，下肢在某一时刻的运作：右脚向下打水，左脚向上打水。
由图可见，由于双脚与水的作用面是倾斜的，故双脚所受的反作用力P和Q是斜向前的（水所受的作用是向斜向后的）。
P的分力为P1和P2,而Q的分力为（和Q20PJD Q I都是向前的分力，也就是下肢获得的推进力。
同样道理，鱼类在水中左右摆尾，却获得向前的推进力，也是由于向前的分力所致。
为什么短跑要采用蹲踞的姿势？在桌面上竖立一段木棒，在底部轻轻水平推动，木棍可以直立移动，但如果用力过大，木棒就会向后翻倒。
如（a）图所求，木棒被推时，它的底部受到两个力，一是推力P, 一是桌面的托力Q。
这两力的合力为F。
如果F通过木棒的重心，木棒就不会发生倾斜。
反之，如果F不通过重心，木棒就发生倾斜而向后翻倒，如图（b）所示。
现在，左手托着木棒使它斜立，突然放手，同时，以右手用力推动木棒底部。
若P力大小适合，木棒就不会向后翻倒，能够向前加速一段路程，如图（c）报示。
短跑是分秒必争的径赛，必须争取较大的起跑加速度，也就是起跑向前推力P要足够大。
如果直立起距，就会发生身体后仰志的现象。
因此，采用蹲踞的姿势起跑，使地面（或助跑器）作用于足部的合力F通过人体的重心，如图（d）所示，人体就不会后仰。
跑的力学跑是不断重复的周期性运动。
波动的速率与频率及波长的关系如下式：速率二频率X波长同理，跑的速率与步频（每秒钟所跑的步数）和步长（每跑一步的距离）的关系如下式：速率二步频X步长要增大跑的速率，就要设法增大步频和步长。
例如一短跑者平均步频为每秒4.6步，平均步长为1.8步，早其平均速率为8.28米/秒。
如果以此速率跑100米，就要12.秒。
设有体力相同的A、B两人，分别采用图（a）和（b）两种跑步方式：（a）的起步角较（b）为大，则（a）每跑一步由于把身体升得较高，要费较长时间才能着地跑一下步。
这样，步频自然较小。
另一方面，由于（a）的起步角较大，升高身体的分速度较大而水平向前的分速度较小，故步长就较短。
故（a）跑得比（b）为慢。
每跑一步的速度，是由前一步保留下的的速度（惯性）以及下一步有力后所补充的速度的向量和。
每跑一步所补充的速度，同由脚向蹬地面而获得，如图（c）所示。
脚后蹬的力为F,则地面也给人体一个大小等于F的反作用力，人体由于这个力在后蹬时间内获得补充的速度。
F与地面的夹角a叫做后蹬角。
F可分解为F1和F2两分力。
F1使人获得水平前进的加速茺，而F2则获得垂直上升的加速度。
后蹬角a决定F1和F2的分配。
后蹬角不应过大，否则力量F用在升高身体太大而用在前进太小，这就减小了步频和步长。
短跑的后蹬角应在52°〜60°之间，视体力与技术而定。
完成后蹬动作之后，人体就向前抛腾一步。
接着，另一腿由摆动腿转为支撑腿而着地，如图（d）所示，这动作叫做前蹬。
前蹬地面的力R和地面的夹角B叫做前蹬角。
人脚受到地面的反作用力和R大小相等而方向相反。
前蹬时，应脚掌着地，以减小作用力R。
由图可知，R是斜向后的，会减小前进速度。
因此，前蹬角B宜大，也就是脚掌不要太早着地，要摆至接近身体下方才着地，这就要以减小R向后的分力。
拔河比赛比的是什么？很多人会说：当然是比哪一队的力气大喽！实际上，这个问题并不那么简单。
根据牛顿第三定律（即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），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。
对拔河的两队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。
首先，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；还有就是队员的体重越重，对地面的压力越大，摩擦力也会增大。
大人和小孩拔河时，大人很容易获胜，关键就是由于大人的体重比小孩大。
另外，在拔河比赛中，胜负在很大程度上还取决于人们的技巧。
比如，脚使劲蹬地，在短时间内可以对地面产生超过自己体重的压力。
再如，人向后仰，借助对方的拉力来增大对地面的压力，等等。
其目的都是尽量增大地面对脚底的摩擦力，以夺取比赛的胜利。
车在启动时为何要先倒车在火车站你经常会听到“咣当”、“咣当”的声音，这是火车启动时车厢与车厢之间的挂钩碰撞而发出的。
火车司机开动很重的火车时，总是光倒车，使车往后退一下，再往前开车。
这样就容易使火车开出。
这是为什么呢？在通常情况下，若火车各节车厢之间的挂钩拉得很紧。
牵引力必须克服整列火车与铁轨的最大静摩擦力才能启动。
当火车很重时，最大静摩擦力很大，启动困难。
若司机先倒车，可使车厢之间的挂钩松弛，再往前开动时，车厢是逐节被启动的。
当第一节车厢被启动时，只需克服第一节车厢的最大静摩擦力，所需的牵引力小；当第二节车厢启动时，只需克服第二节车厢的最大静摩擦力和第一节车厢的滚动摩擦力，由于滚动摩擦系数小于静摩擦系数，即滚动摩擦力小于最大静摩擦力，所需的牵引力小于同时启动两节车厢的最大静摩擦力。
依此类推，当最后一节车厢被启动时，只需克服最后一节车厢的最大静摩擦力和前面车厢的滚动摩擦力，所需的牵引力小于整列火车的最大静摩擦力，因此容易使火车开出。
ABS是一项在80年代末才兴起应用的新技术，现在已经成为一般轿车的必装件了。
据统计，汽车突然遇到情况发刹车时，百分之九十以上的驾驶者往往会一脚将刹车踏板踩到底来个急刹车，这时候的车子十分容易产生滑移并发生侧滑，即人们俗称的“甩尾”，这是一种非常容易造成车祸的现象。
造成汽车侧滑的原因很多，例如行驶速度，地面状况，轮胎结构等都会造成侧滑，但最根本的原因是汽车在紧急制动时车轮轮胎与地面的滚动摩擦会突然变为滑动摩擦，轮胎的抓地力几乎丧失，此时此刻驾驶者尽管扭动方向盘也会无济于事。