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  拔河比赛中胜方对绳子的拉力大,还是败方对绳子的拉力大?拔河比赛中的胜败取决于哪些因素?有相当一部分同学对此不理解,教学过程中我利用相互作用力、平衡力原理,分别选取胜(甲)、败(乙)两方队员及绳子为研究对象,通过分析不同物体受力,使学生对拔河比赛中的各个力的关系及如何取胜有所了解,下面做详细探讨。

 

  首先选取绳子为研究对象,绳子受到甲、乙两方队员的拉力F1F2(绳子所受重力忽略不计),如图所示。

 

 

  若选甲方队员为研究对象,队员受重力G1,支持力N1,绳子拉力F3地面的摩擦力F4,如图所示。

 

 

  其中竖直方向上重力G1. 支持力N1为一对平衡力,水方向上,队员受到拉力F4与绳子受到拉力F1为一对相互作用力,队员受到绳子的拉力F4. 地面与队员间的摩擦力F3为一对平衡力。

 

  若选乙方队员为研究对象,队员受重力G2支持力N2绳子拉力F5地面间摩擦力F6。如图。其中竖直方向上重力G2支持力N2为一对平衡力,水平方向上,队员受到拉力F5与绳子受到拉力F2为一对相互作用力,队员受到的拉力F5地面的摩擦力F6为一对平衡力。在这些力中,F1F4F2F5分别由甲方队员、乙方队员与绳子的摩擦提供,F3F6分别由甲方队员、乙方队员与地面间的摩擦提供..

 

  接下来我们进行假设,当甲、乙双方队员可提供给绳子的摩擦力F1F2相等时,绳子受平衡力作用,绳子静止;根据相互作用力的关系,F1=F4F2=F5,如果地面可提供给甲、乙双方的摩擦力F3F6相等时,甲、乙双方队员分别受平衡力作用,双方队员均静止,比赛处于相持状态。

 

  假设,甲方队员对绳子的拉力F1开始增大,如果乙方队员提供给绳子的摩擦力F2不能再增大时,对绳子来说F1F2,绳子将从乙方队员手中滑走,甲方获胜;如果乙方队员提供给绳子的摩擦力F2可以增大,对绳子来说,F1=F2,绳子静止,同时,如果地面提供给乙方队员的摩擦力F6可以继续增大时,对乙方队员来说,F5F6均增大,F5=F6,乙方队员静止,比赛仍出于相持;若地面提供给乙方队员的摩擦力F6不能再增大时,对乙方队员来说,F5F6,乙方队员所受合力不再为零,乙方队员被甲方队员拉动,甲方获胜。

 

  若假设乙方作用于绳子的拉力F2增大,采用上述分析方法也可分析出谁胜谁败。

 

  由此看来,拔河比赛中的胜败除取决于双方队员拉力的大小等因素有关外,还与以下两个方面有关:一方面是队员可提供给绳子的摩擦力,另一方面是地面可提供给队员的摩擦力。所以,拔河比赛中,在做赛前准备时,可通过戴手套等措施增大队员可提供给绳子的摩擦力,通过穿足球鞋等措施增大地面可提供给队员的摩擦力。

    
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