物理的角度理解拔河

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/16 23:26:28
老师说拔河的胜负是取决于摩擦力的,,不是哪方用的力大取胜,因为力是相互的.
那只要增大摩擦力就可以胜利的话,那拔河还有什么意思??感觉没什么意思了

增大摩擦力也要很多技巧的啊!这就是拔河的技巧

甲对乙的拉力和乙对甲的拉力是一对作用力和反作用力,根据牛顿第三定律,它们的大小一定相等,由对整体受力分析知,地面对乙的最大静摩擦力小于地面对甲的最大静摩擦力,所以甲对乙的拉力大于地面对乙的最大静摩擦力,乙队被拉动,甲队胜.
教学实践发现,由于对拔河比赛的物理模型不明确引起的困惑非常普遍,最常见的疑问是:为什么没提及拔河中的重要器材—— 一根又粗又长的绳子?“甲对乙的拉力”是甲对绳子的拉力呢,还是绳子对乙的拉力呢?如何理解“甲对乙的拉力
和乙对甲的拉力是一对作用力和反作用力”?
观察拔河比赛可知,获胜的一方稳步地把绳子拉向自己的一侧,输方的表现则不尽相同:有因姿势不对而被对方拉倒的;有因感觉要输而松手让对方把绳子拉过去的;而绝大多数是在与地面发生相对滑动的情况下被对方硬拉过去的,本文就依“乙队与地面发生相对滑动而被甲方硬拉过去”为背景,通过不同的物理模型。
模型一:考虑绳子质量,把绳子当作甲、乙以外的第三者

1、对这样的拔河模型,题目中“甲对乙的拉力”和“乙对甲的拉力”是不存在的因为甲和乙并没有发生作用,而是分别向相反的方向拉绳子。所以,“甲对乙的拉力”既不可能是甲对绳子的拉力,也不可能是绳子对乙的拉力,也就更谈不上“甲对乙的拉力和乙对甲的拉力是一对作用力和反作用力”了。

2、设甲、乙对绳子的拉力分别为F甲→绳和F乙→蝇,地面对甲和乙的摩擦力分别为F地→甲和F地→乙;甲队、乙队和绳子的质量分别为M甲、M乙和m。(下同)

(1)甲队把乙队以加速度a拉过去

分别以绳子和整体为研究对象,由牛顿第二定律可得

F甲→绳-F乙→蝇=ma ①

F地→甲-F-地→乙=(M甲+m+M乙)a ②

由此可知

F甲→绳>F乙→蝇 ,F地→甲>F地→乙

又因为F地→甲为静摩擦力,F-地→乙为滑动摩擦力,所以,地面对甲的最大静摩擦力大于地面对乙的最大静摩擦力。

(2)甲队把乙队匀速拉过去

此时,相当于① ② 式中的a= 0,所