3○
3跳高是属于垂直跳跃项目,尽管腾起后受水平速度的影响,但重心轨迹仍按抛物线运动。 ○
(六)、拔河比赛中的物理知识
1摩擦生热:两队拔河时,手长久握住绳子会发烫,这是摩擦生热的原因。 ○
2重心低稳定性好:拔河时,尽量降低重心,这是因为重心越低稳定性越好。 ○
3摩擦力的大小与接触面的粗糙程度:地面越粗糙越有利,因为摩擦力的大小与接触面的粗糙○程度有关。
4牛顿第一运动定律:两队势均力敌时,绳子处于静止状态,二力平衡了。 ○
第二章 跟体育相关
的高考物理试题赏析
1、运动项目:海上滑板冲浪
运动描述:匀速运动 知识应用:平衡条件
滑板运动是一项非常刺激的水上运动,研究表明,在进行滑板运动时,水对滑板的作用力F垂直于板面,大小为kv2,其中v为滑板速率(水可视为静止).某次运动中,在水平牵引力作用下,
水平牵引力 水面 滑板
FN F θ θ 6
mg 当滑板和水面的夹角θ=37°时(如图),滑板做匀速直线运动,相应的k=54 kg/m,人和滑板的总质量为108 kg,试求(重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=
3,忽略空气阻力): 5⑴水平牵引力的大小;⑵滑板的速率; ⑶水平牵引力的功率.
2、运动项目:跳高
运动描述:质点竖直向上先加速后减速到零的运动 知识应用:牛顿第二定律,运动学公式,机械能守恒
跳高是体育课常进行的一项运动。小明同学身高1.70 m,质量为60 kg,在一次跳高测试中,他先弯曲两腿向下蹲,再用力蹬地起跳,从蹬地开始经0.40 s竖直跳离地面。设他蹬地的力大小恒为1050 N,其重心上升可视为匀变速直线运动。求小明从蹬地开始到最大高度过程中机械能的增加量。(不计阻力,取g=10 m/s2。)
3、运动项目:蹦床
运动描述:质点竖直方向的加速与减速运动及与蹦床的相互作用 知识应用:牛顿第二定律或动量定理,运动学公式或机械能守恒定律
蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目,一个质量为60㎏的运动员,从离水平网面3.2m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处,已知运动员与网接触的时间为1.2s,若把这段时间内网对运动员的作用当做恒力处理,求此力的大小。(g =10m/s2)
4、运动项目:接力赛中的接棒技术
运动描述:匀加速运动质点与匀速运动质点在速度相等时的相遇 知识应用:运动学公式
甲乙两运动员在训练交接棒的过程中发现:甲经短距离加速后能保持9 m/s 的速度跑完全程;乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的.为了确定乙起跑的时机,需在接力区前适当的位置设置标记.在某次练习中,甲在接力区前s0=13.5 m 处作了标记,并以v=9 m/s 的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令.乙在接力区的前端听到口令时起跑,并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上,完成交接棒.已知接力区的长度为L=20 m.求:
(1)此次练习中乙在接棒前的加速度a.
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(2)在完成交接棒时乙离接力区末端的距离.
5、运动项目: 10米折返跑
运动描述:受试者(质点)正向的加速匀速减速运动及折向后的加速匀速运动 知识应用:运动学公式
“10米折返跑”的成绩反应了人体的灵敏素质。测定时,在平直跑道上,受试者以站立式起跑姿势站在起点终点线前,当听到“跑”的口令后,全力起点终点线 折返线 跑向正前方10米处的折返线,测试员同时开始计时。
跑道 受试者到达折返线处时,用手触摸折返线处的物体木箱 (如木箱),再转身跑向起点终点线,当胸部到达起
10m 点终点线的垂直面时,测试员停表,所用时间即为
“10米折返跑”的成绩。设受试者起跑的加速度为4m/s2,运动过程中的最大速度为4m/s,快到达折返线处时需减速到零,减速的加速度为8m/s2,返回时达到最大速度后不需减速,保持最大速度冲线。求该受试者“10米折返跑”的成绩为多少秒?
6、运动项目:冰壶运动
运动描述:冰壶(质点)的两种不同加速度的减速运动 知识应用:运动学公式,牛顿第二定律或动能定理 冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目,比赛场地示意如图。比赛时,运动员从起滑架处推着冰壶出发,在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出,使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O。为使冰壶滑行得更远,运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面,使冰壶
与冰面间的动摩擦因数减小。设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ1=0.008,用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至μ2=0.004。在某次比赛中,运动员使冰壶C在投掷线中点处以2m/s的速度沿虚线滑出。为使冰壶C能够沿虚线恰好到达圆心O点,运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少?(g取10m/s2)
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7、运动项目:高台跳水运动
运动描述:运动员(质点)的竖直上抛运动
知识应用:运动学公式,牛顿第二定律,机械能守恒 跳水是一项优美的水上运动,如图甲是2008年北京奥运会跳水比赛中小将陈若琳和王鑫在跳台上腾空而起的英姿。其中陈若琳的体重约为30 kg,身高约为1.40m,她站在离水面10m高的跳台上,重心离跳台面的高度约为0.80m,竖直向上跃起后重心升高0.45m达到最高点,入水时身体竖直,当手触及水面时伸直双臂做一个翻掌压水花的动作,如图乙所示,这时陈若琳的重心离水面约为0.80m。设运动员在入水及在水中下沉过程中受到的水的作用力大小不变。空气阻
乙 甲 力可忽略不计,重力加速度g取10m/s2。(结果保留2位有效
数字)
(1)求陈若琳从离开跳台到手触及水面的过程中可用于完成一系列动作的时间; (2)若陈若琳入水后重心下沉到离水面约2.2m处速度变为零,试估算水对陈若琳的阻力的大小。
8、运动项目:高空跳伞
运动描述:运动员(质点)先加速再减速最后匀速 知识应用:运动学公式,牛顿第二定律,能量守恒
总质量为80kg的跳伞运动员从离地500m的直升机上跳下,经过2s拉开绳索开启降落伞,如图所示是跳伞过程中的v-t图,试根据图像求:(g取10m/s2)
(1)t=1s时运动员的加速度和所受阻力的大小。
(2)估算14s内运动员下落的高度及克服阻力做的功。 (3)估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间。
9、运动项目:摩托车比赛直道加速技术
运动描述:摩托车(质点)在直道先加速再减速然后进入弯道 知识应用:运动学公式
要求摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道,然后驶入一段半圆形的弯道,但在弯道上行驶时车速不能太快,以免因离心作用而偏出车道。求摩托车在直道上行驶所用的最短时间。有关数据见表格。
启动加速度a1 制动加速度a2 直道最大速度v1 4 m/s2 8 m/s2 40 m/s 9
弯道最大速度v2 直道长度 s
20 m/s 218 m 10、运动项目:蹦极
运动描述:人(质点)自由下落在绳拉紧后先加速后减速,在张力等于重力时速度最大 知识应用:运动学公式,动能定理,牛顿第二定律
“蹦极”是一种近年流行的能使人获得强烈超重.失重感觉的非常刺激.惊险的娱乐运动项目:人处在离水面上方几十米的高处(如高楼的楼顶.悬崖边.大桥上等)用橡皮绳之类的弹性绳(性质与弹簧相同)拴住身体,让人自然落下,落到一定位置时弹性绳拉紧,到接近水面时刚好速度为零,然后再反弹,一质量为49kg的勇敢者头戴重10N的头盔,开始下落时离水面的高度为76m,设计的系统使人落到离水面28m时弹性绳才开始绷紧,接近水面后经多次上下振动停在离水面18m处(忽略人的身高,空气阻力远小于重力,取g=10m/s2。)则
(1)当他落到离水面50m左右位置时,戴着的头盔对他头部的作用力如何?为什么?
(2)当他落到离水面15m左右的位置时(头朝下脚朝上),其颈部要用多大的力才能拉住头盔?
1、解析:⑴以滑板和运动员为研究对象,其受力如图所示
由共点力平衡条件可得 FNcosθ=mg FNsinθ=F 解得:F =810 N
⑵FN?mgmg?5 m/s FN=kv2 解得:v?cos?kcos?
2、解析:根据牛顿第二定律:F-mg=ma 解得a=7.5m/s2
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经过t=0.4s,人重心上升的高度h= at2=0.6m
2跳离地面时的速度v=at=3.0m/s
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