第一章 体育运动中的物理知识
体育是我们最喜欢的课程，平时同学们在体育课中，进行各种各样的体育活动，其实每一项体育运动中都渗透着许多物理知识。体育与物理形同兄妹般亲密。
一、举重中的物理知识
○1在举重比赛中，运动员上场之前总要在手上擦些“白粉”。这种白色粉末叫“碳酸镁”，人们通常又称之为“镁粉”。碳酸镁质量很轻，具有很强的吸湿作用。运动员在比赛时，手掌心常会冒汗，这对体操和举重运动员来说非常不利。因为湿滑的掌心会使摩擦力减小，使得运动员握不住器械，不仅影响动作的质量，严重时还会使运动员从器械上跌落下来，造成失误，甚至受伤。碳酸镁能吸去掌心汗水，同时还会增加掌心与器械之间的摩擦力。这样，运动员就能握紧器械，有利于提高动作的质量。
2举重的基本原理是应用经典力学方法建立搬举动作的力学模型,定义下肢与地面夹角θ○
为广
义坐标,考虑均匀举重方式,假定重物提升y1和躯干角α与θ的微分约束关系,通过对多刚体系统动力学方程求解,求得髋角β的加速度曲线及髋部的内力和内力矩,并求得便于深入讨论力学及理解析表达式.通过分析表明,举重动作髋部内力、内力矩大小主要和举重时角加速度有关,尽量控制以均匀
方式举重方式是举重的理想方式.
二、跑步中的物理知识
1摩擦力：短跑运动员在短跑时要换穿短跑运动鞋，这种鞋的底部安有小钉，运动员在高速奔跑时，○
小钉可以扎进跑道，有效地防止运动员打滑摔倒。跑步快慢，需要根据双脚与地面的摩擦力大小。
穿钉鞋跑步可增大摩擦力小，不利于
摩擦。若鞋底较滑，跑步。
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2惯性：跑步越向内跑道，跑的越快，这是向心力的缘故。跑到终点后，会继续前进一段路程，这○
是惯性在起作用。
3压强：跑步50米，脚跟不着面，脚尖着地为了增大压强 ○
4加速度：起跑时要增大加速度，即启动快。 ○
5惯性：跑到终点后，会继续前进一段路程。 ○
三、游泳中的物理知识
1减小摩擦力：游泳时戴游泳帽，穿游泳衣。游泳穿“鲨鱼衣”在游泳比赛中，运动员常穿特○
殊的游泳衣──“鲨鱼衣”。穿这种游泳衣的目的是减小运动员与水之间的摩擦，提高成绩。
2增加摩擦力：穿着衣服游泳阻力较大，游得慢 ○
3作用力与反作用力：人四肢对水有向后的力的作用，水对人有向前的推力作用 ○
4自由落体和竖直上抛：跳水运动 ○
四、球、投篮、乒乓球、足球等球类中的物理知识 ①力能改变物体的运动状态
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②力能使物体发生形变
③接球，击球时球从运动→静止，静止→动 ④球击中网，网会发生变形
⑤斜抛：以一定的角度投掷，射程越远。 ⑥机械能：动能和势能相互转化 （一）铅球（标枪）
速度：速度快，瞬间爆发力，投得就远。因为初速度越大，动能越大，投掷的也越远。我们查阅书本知识知道S=vSin2a/g，当a不变v越大S也越大。当v不变时，a=45°时，S最大。 弧线越高，球的爆发力越大。
（二）投篮：角度成45角投进的成功率较高
距离越近，投进的成功率。碰板时，几度打过去，会几度弹回来。查阅相关的知识我们作出的解答是：在碰板中，若以几度打过去，就会以几度返回来，这道理与光的反射定律是相似的。对于投篮距离越近，投中率越高，是因为球在前进过程中还一边不断地下落，若距离近一些，下落的距离也会小一些，这样命中率也就大了
。
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（三）乒乓球中的物理知识
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1接球，击球时球从运动→静止，静止→运动。 ○
2力能使物体发生形变，球击中网，网会发生变形。 ○
3气体的热胀冷缩现象，当乒乓球瘪了，放入热水中一烫，就会恢复原状。 ○
4能的转化和守恒定律，从高出落下，再回升，势能→动能→势能。越高的地方落下，转化成○
的动能越大，被反弹上去越高。 （四）足球中的物理知识
○1．球越滚越慢。在球场上踢出的球越滚越慢，最终停下来。这是因为踢出的足球由于惯性要保持原来的运动状态，沿原来的运动方向继续滚动；而在运动方向上只受到了滚动摩擦力的作用，这个阻力改变了足球的运动状态，阻碍足球滚动，使球越滚越慢，所以球最终停止运动。
○2．守门员接球。当队员大脚射门时，球速可以高达100千米/小时。如果守门员用胸部停球，那么胸部所受到的冲力将高达1500牛；如果用手接球，冲力要减少到500牛。这是因为通过手臂的运动可使球的制动距离延长3倍的缘故。
○3．守门员扑点球。守门员扑点球时，扑住的成功率一般只与守门员的判断反应能力有关，为什么呢？因为点球的位置距球门只有9．15米，射门时球速可以高达100千米/小时，这样球到球门的时间大约是0．32秒，而人脑的反映时间大约是0．6秒，这样足球到球门的时间就会远远小于人脑的反映时间，所以守门员根本没有时间调整自己的意识，因此点球的扑住与否跟守门员对进球方向的预先判断直接有关。正是由于这种原因我们在看点球大战时，球明明向球门左边飞去而守门员却扑
向右边就不足为奇了。
4．运动员绊倒时前倾。快速奔跑的运动员被对方运○
动员的脚或身体绊住时，都是向前倾倒。出现这种情况
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的原因是：人的下半身由于被绊住而停止了运动，上身却由于惯性仍保持原来的运动状态继续向前运动，于是奔跑的运动员绊倒时向前倾倒。
5．喷雾疗伤。在足球比赛中，运动员相互碰撞跌倒后，常看到运动员双手抱腿，在地上翻滚。这○
时，队医就会迅速进场，从药箱中取出一只瓶子，对着球员的伤痛处喷出一股白雾，一会，伤员疼痛消失，就可以重新入场比赛了。实际上这是因为瓶中装的是“冷气雾镇痛”，它是由氟氯甲烷配一些镇痛治伤药组成，这种药液从喷嘴喷到伤处时，迅速汽化成雾状。由于汽化要吸收大量的热量，运动员受伤处温度将急剧下降，血管收缩，神经麻痹，于是痛感就很快消失。
○6．弧线球的形成。我们在看球时，经常听到解说员说：球在空中划着美丽的弧线，直挂球门死角。那么球为什么在空中划着美丽的弧线呢？那是因为运动员在踢球时，用脚的内侧或外侧摩擦球使球在空中水平方向运动，这样就造成了球的水平两侧的气流速度大小不一样，根据气体流速与压强的关系，空气对球在水平方向上的力的大小也就不一样，所以球在前进的同时，还在与球前进方向垂直的水平方向上发生弯曲，从而造成了“美丽的弧线”。
(五)、跳高、跳远中的物理知识
1克服重力做功：挑选体重较轻的人参加跳高、跳远运动员往往选择体重较轻的人参加，这是○
因为跳高、跳远时要克服重力做功。起跳的越有力，跳的越远，这是由于力的作用是相互的。
2背越式跳高：从动作结构上来看，背越式在起跳脚放上起跳点瞬间，身体重心比较高而靠近○
起跳点的垂线。因此，起跳力量的垂直分力比较大，起跳中身体重心升高得快。这些特点可以使背越式运动员在更高的速度下起跳。
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