2014-2015学年高中物理 3.5 力的分解教案A 新人教版必修1

3.5 力的分解教案 A备课资源“四两拨千斤”的物理学分析“四两拨千斤”之说，最早见于王宗岳《太极拳论》一文，原文意指太极拳技击术是一种含高度功力技巧，不以拙力胜人的功夫：太极拳功深者，以触处成圆、引进落空、避实就虚等技法，使外力难以作用于自己身上；又以敷盖、封闭等技法使对手无法起动发力，从而体现出太极拳独特的技击特点。俗语所谓“四两拨千斤”是以小力胜大力之意。从上面可以看出，“四两拨千斤”是靠各种方式，改变对方力道方向的技巧。那么这种技巧如果真的走上类似散打、K1 等比赛的擂台，面对对方来势凶险的拳脚，真的有效吗？下面来做一道物理题吧。题目：假设如下情况，甲拳手一个直拳攻击乙拳手的头部，乙拳手不是直接挡，而是从甲的手臂侧向拨开甲的拳头（即以垂直于来拳方向施力，要让对方拳的方向偏移，这是最有效率的施力方向），使得甲的拳头没有打中自己的头，那么，甲、乙需要用多大的力？解：（1）假设甲的身高为 1.8m，则其手臂长约 0.75m，前臂长约 0.45m。把前臂近似为长 0.45m，直径 0.12m 的圆柱体，人体密度约 1200kg/m3，则前臂重量为。报道说武林高手拳速可达 40 英尺/秒，即约 12m/s，考虑到不是每个拳手都那么快，这里只取 v=7m/s。假设乙恰好在甲可以打到的距离，考虑甲的臂长，取两人距离 0.73m，甲出拳前手臂弯曲，距离乙 0.3m，则拳头移动距离。假设甲手臂伸直时拳头恰好加速到 v=7m/s，则整个加速过程平均速度为。则甲的攻击时间，拳头加速度，甲用力。（2）设乙头部宽度为 0.15m，上面设乙的拳头直径为 0.12m，甲拳头瞄准乙头部正中，那么要恰好拨开甲拳，至少需要让甲拳侧向偏移。由于乙需要反应时间，而且乙的手开始并不和甲的手接触，要接触到甲的手臂还需要一段时间，设这段时间为 0.05s，则乙的真正施力时间为。由于开始甲拳的侧向速度为 0（直拳），侧向位移完全是乙施力造成，则由运动学公式得。则甲拳的侧向加速度。乙用力。可以看出，乙需要和甲差不多的力，才可以侧向拨开甲的拳，“四两拨千斤”并不可能。但是，实际上还不仅如此。乙要给甲拳施力，自己的手臂也要加速，这也需要力，所以实际上侧向拨开甲的拳头，乙使用的力可能是甲的 2 倍左右。由此可以知道，所谓靠小力化解大力，实战中并不可能。在对方快速攻击时，想在那么短的时间里稍微改变对方的力道方向避免被攻击，本身你就需要使用更大的力。究其原因，是因为你的施力时间比他出拳时间短，而且你...