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高中物理受力分析,頂牛和拔河比賽中,雙方勢均力敵,誰會獲勝呢

  • 由 懶人高中物理 發表于 武術
  • 2021-07-12
簡介詳細解析請看影片:高中物理受力分析,頂牛比賽雙方勢均力敵,誰會獲勝呢

怎樣拔河才能勝

高中物理受力分析,頂牛和拔河比賽中,雙方勢均力敵,誰會獲勝呢

拔河,相信大家都玩過吧!那拔河比賽中取勝的關鍵是什麼呢?那就是看那方的塊頭大,最大靜摩擦力大,那方將獲勝【其實不全是,物理分析中進行了簡化處理】。那在雙方塊頭一樣大時,最大靜摩擦力也完全一樣是怎麼獲勝呢?下面透過一道題來分析。

雖然這道題是頂牛,但是跟拔河差不多【一個是推一個是拉】。

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先看雙方推力的關係。由於這裡是透過輕杆頂牛的。輕杆有啥特點呢?輕杆就是質量為零,那這樣根據牛頓第二定律ΣF=ma=0可知,不管它是否處於平衡狀態【不管有沒有加速度】,它的合力必然為零。這這裡呢?它受到F1,F2兩個推力作用,這兩個推力必然平衡。那就是二力平衡了,這樣這兩個力必然等大反向,作用在一條直線上。而兩個端點是F1,F2的作用作用點,必然在一條直線上。根據兩點確定一直線,那麼這兩力必然沿著輕杆方向【當然也可以考慮力矩:如果不沿著杆,必然平行,那就會產生力矩,杆必然轉動,這是不可能的】。

下面再來分析兩個角度,在分析角度直線,先看下杆的水平不水平對獲勝有啥影響。如果杆水平,那麼雙方對地面的壓力都等於自身的重力,那這樣最大靜摩擦力就一樣了,那就不分勝負了。

所以必然有一個端點低。假設甲這邊端點低,那麼它給杆的作用力必然是向著右上方的,那這樣杆給它的作用力就必然是向左下方的,那它對地面的壓力就大於自身重力。同理乙對地面的壓力小於自身重力,從而甲受到的最大靜摩擦力大於乙受到的最大靜摩擦力,那這樣就是甲獲勝了。也即誰的端點越低,誰就可以獲勝。端點低與角度有啥關係?題中已經說了,角度越大端點越低。那這樣結合甲獲勝,自然就是α>β從而答案選A。

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詳細解析請看影片:

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