新航热线

400-678-2191

2022年北京冬奥会高考物理知识点

发布时间: 发布人:综合评价/强基计划辅导机构 浏览人数:5591

  在本届冬奥会中,有很多物理小知识。今天新航学成要给大家的讲解的物理原理,涉及到的比赛项目是中国冬奥会队伍的强势“夺金点”——短道速滑。感兴趣的小伙伴一起来看看吧!


  了解冬奥会的人都知道,中国的短道速滑队战绩辉煌,堪称中国队在冬奥会上的“王者之师"。


  中国短道速滑队

  


  2002年美国盐湖城冬奥会,中国女子短道速滑运动员杨扬获得500米、1000米冠军,这是中国冬奥会金牌史第1、2枚金牌。

  


  2014年温哥华冬奥会上,在主教练李琰的带领下,由王濛、周洋、张会、孙琳琳组成的中国女子短道速滑队,包揽了女子500米、1000米、1500米和3000米接力女子短道速滑项目的全部四枚金牌,创造了历史。

  


  2018年平昌冬奥会,中国短道速滑队武大靖获得500米冠军。含金量十足!

  在短道速滑比赛途中,个人最喜欢的场面就是运动员们的“弯道”超车,要知道短道速滑中弯道大约占总距离的50%,能否掌握弯道技巧对于速滑运动员非常重要。

  运动员们过弯道时,身体总是大幅度向内倾斜,一边的身体几乎贴着地面。问题来了:


  这种“压弯”的目目的是什么?物理原理又是什么呢?


  如果用一句话简单解释“压弯”原理,就是重力与离心力的力矩平衡,说的再简单点就是“不压弯,会被甩出去”。


  No1.力平衡


  运动员滑冰转弯看作圆周运动,此时冰刀卡在冰面上时受到的摩擦力提供向心力。为了方便研究,引入了另一个虚拟的力,即“离心力”,其大小与向心力相等,方向相反。

  如下图,讨论力平衡问题↓↓↓

  


  


  因此在水平方向上,摩擦力f等于离心力v2m/r。


  No2.力矩平衡


  除了力的平衡分析,接下来还要对力矩平衡进行分析。

  如果滑冰转弯时人的身体是直立的,上半身会因为惯性会做离心运动而被“甩出去”。你肯定有过这样的经验:车转弯时,车内的乘客容易向外倾倒,这时候一般人的上半身会不自觉的向内倾斜做出“抵抗”。

  不仅仅是滑冰运动员,摩托车过弯时也有明显“压弯”现象。

  


  如图,为了保持平衡,以冰刀和地面接触点为圆心,重力的力矩应该等于离心力的力矩。

  


  


  一通推导完毕,你会得到上面的式子↑↑↑

  可以看出,如果转弯时的速度很大,为了不被甩出去有两种方法:

  ①增大转弯半径r:这也是机动车在高速行驶时不能急转弯的原因;

  ②增大倾斜角度θ:因为短道速滑的比赛场地弯道固定,所以运动员告诉转弯时,必然要身体会大幅向内倾斜。

  需要补充一点:关于“压弯”现象,很多人会把它的原理等效为高中物理教科书上的“火车转弯”模型。这是不严谨的,因为火车转弯主要靠内外侧铁轨的高度差实现,这时是靠铁轨倾斜的“支持力”和重力的合力来提供向心力。

  


  而滑冰运动员、摩托车手压弯时,支持力一直是竖直向上的。

  怎么样,感受到理论物理的神奇了吗?看懂的,没看懂的,都来点个赞吧!


分享到:

资深升学规划专家

一对一

免费咨询

资深升学规划专家

一对一

免费咨询

  • 北京总部:北京市昌平区超前路35号北京化工大学科技园综合楼329室 咨询电话:400-678-2191

  • 四川公司(天府广场):成都市青羊区西御街5号领地中心西塔18楼0405号 咨询电话:028-85655858

  • 四川公司(成西):成都高新区天目路77号1栋1单元5楼502号 咨询电话:028-87996004

  • 湖南公司:长沙市雨花区韶山北路391号汇财中心6楼606  咨询电话:0731-85208255

  • 重庆公司:重庆市江北区观音桥融恒时代广场 1602-1603 咨询电话:023-88397611

  • 陕西公司:西安市碑林区长安大街三号A座2702室 咨询电话:029-88740660

  • 湖北公司:武汉市武昌区中南路18号中堪大厦1号楼14F   咨询电话:027-87828966

  • 山西公司:太原市小店区平阳路晋阳街南二巷英语周报大厦10层 咨询电话:0351-5616677

  • 山东公司(济南):济南市历下区历山路171号历山名郡C1-302室 咨询电话:0531-68656678

  • 山东公司(济南高新):济南市历下区工业南路61-3号山钢新天地八号楼17层1712室 咨询电话:0531-88191916

  • 河南公司:郑州市农业路71号中州国际1楼102室 咨询电话:0371-60332521 

  • 山东公司(东营):东营区天目山路1020号四楼  咨询电话:0546-8262668

  • 四川公司(绵阳):绵阳市涪城区花园路9号涪城万达广场6栋2单元711号  咨询电话:0816-2112879

  • 山东公司(青岛李沧区):青岛市李沧区巨峰路176号信联天地3号楼304室   咨询电话:0532-66625578

  • 山东公司(青岛城阳区):青岛市城阳区国家广告产业园19号楼612室   咨询电话:0532-66625578

  • 四川公司(温江):成都市温江区公平街道花都大道东段312号  咨询电话:028-82637996 


扫码关注公众号

扫码关注公众号

©2010-2019 Rights Reserved 新航学成 京ICP备19002215号-1