体育运动中的物理知识研究

高子淇

(石家庄市第27中学 河北 石家庄 050000)

有些同学学习物理时，感觉物理就是做题，物理知识只存在于课本上.其实在我们的生活中有很多物理知识，体育运动中也有很多物理知识，把物理知识应用在体育运动中，对于提高运动技能有很大帮助，同时也能产生对物理学习的兴趣，以下是对几种常见体育运动的物理知识分析.

1 铅球运动中的物理知识分析

体育中考有一个项目是扔铅球，如果随意去扔则不容易及格，体育老师教学生扔铅球时，都是双手把持着学生的胳膊使之保持某一角度，然后让学生用力扔出铅球，很神奇，铅球就会过了及格线，其奥秘如下:如图1所示，v0是铅球初速度，α是v0与水平线夹角，h是铅球出手时距地面的高度，x是水平射程.

图1 扔出的铅球运动分析

当

时，x2有极值，即x有极值

再将t的数值代入

可以看出，最佳投掷角与v0和h有关，且总是小于45°，一般α=38°～42°.

若h=0时

则当α=45°，物体的水平射程最大.

明白了这个奥秘，在锻炼中就会掌握扔铅球的技巧，同时也加深了对物体运动知识的理解.

2 拔河比赛中的物理知识分析

在学校举行的拔河比赛中，比赛双方势均力敌时，双方的拉力大小相同，任一方受到的拉力比其与地面最大摩擦力小的时候是不会被拉动的，因而怎样在拔河的过程中增大和地面摩擦力的作用是决定拔河运动胜负的一个关键因素.摩擦力公式是f=μN,f是摩擦力,N是正压力,μ是摩擦因数，鞋底粗糙可增大摩擦因数，体重较大可增大正压力，因此选体重较大的选手和穿鞋底粗糙的鞋，可增大与地面的摩擦力，更容易取得拔河比赛的胜利.

3 接力比赛中的物理知识分析

在运动会接力比赛中，一般接棒运动员都先助跑一小段，到达交接线时接棒运动员与交棒运动员都处于同方向运动中，但两者之间相对静止，能保证交接棒的顺利交接，同时交棒运动员不用停下来交棒，这样可提高比赛成绩.如果不明白这个物理知识，接棒运动员不助跑，势必影响比赛成绩.由此可见，掌握了运动中的物理知识，可以帮助我们提高运动成绩.

4 跑步中的物理知识分析

人能向前跑，是因为人给地面一个向后的蹬力，地面产生的反作用给人一个向前的推力，这个推力使人能向前跑，跑步时，脚蹬地使脚上的鞋有向后运动的趋势，由于地面对鞋有摩擦力，使人不会向后滑，与地面的摩擦力越大，就越不会向后滑，才能实现蹬地有力，也就能获得更大的反作用力，得到更大的向前的推力，很容易跑得更快.普通鞋鞋底产生的摩擦力较小，使人容易打滑，重心不稳，导致蹬地的力量小；而钉子鞋底部安有小钉，跑步时小钉扎进地面，能有效防止滑倒，可使蹬地的力量很大，能得到更大的反作用力，使向前的推力更大，就会跑得很快.跑步快慢，双脚与地面的摩擦力大小起着关键的作用，因此短跑运动员比赛时会穿钉子鞋.

包括这几种体育运动在内，所有的体育运动都包含着丰富的物理知识，通过对体育运动中物理知识的分析研究，把体育运动和物理知识联系在一起，把书本上的物理理论知识运用到实际生活中，使物理理论知识不再抽象，有利于提高我们对物理学科的兴趣，加深对物理知识的理解，同时通过物理知识的帮助，我们能有效地提高体育技能，激发对体育运动的热爱，对于我们的物理学习和体育锻炼都非常有益.

在体育运动中，我们要善于多观察多思考多研究，就会发现包含在体育运动中的很多物理知识，真正做到在用中学和学有所用，会使我们对物理学科和体育运动有更大的热情和积极性.