2021屆新高考物理二輪復(fù)習(xí) 創(chuàng)新應(yīng)用2　物理與體育、娛樂活動 學(xué)案

創(chuàng)新應(yīng)用2物理與體育、娛樂活動

題組1體育運動

1.（2020?湖南株洲一模）在某次跳投表演中，籃球以與水平面成45。角的速度落入籃圈，設(shè)

投球點和籃圈正好在同一水平面上，如圖所示.已知投球點到籃圈的距離為10m,不考慮空

氣阻力，籃球、籃圈均可視為質(zhì)點，g取10m/s2,則籃球投出后的最高點相對籃圈的豎直高

度為（A）

A.2.5mB.5m

C.7.5mD.10m

【解析】設(shè)籃球落入籃圈時的速度為%,投球點距籃圈的距離為s,籃球投出后的最高

點相對籃圈的豎直高度為〃，籃球拋出后經(jīng)時間，落入籃圈，根據(jù)運動的分解及運動學(xué)規(guī)律可

知，在水平方向上有00cos45°1=s,在豎直方向上有（oosin45°）2=2g/z,oosin45°=,，解得力

=2.5m,選項A正確.

2.（2020?河南鄭州一模）甲、乙兩個同學(xué)打乒乓球，某次動作中，甲同學(xué)持拍的拍面與水

平方向成45。角，乙同學(xué)持拍的拍面與水平方向成30。角，如圖所示.設(shè)乒乓球擊打拍面時速

度方向與拍面垂直，且乒乓球每次擊打拍面前后的速度大小相等，不計空氣阻力，則乒乓球

擊打甲的拍面時的速度5與乒乓球擊打乙的拍面時的速度。2的比值為（C）

【解析】乒乓球從最高點分別運動到甲、乙的拍面處的運動均可看作平拋運動，根據(jù)

平拋運動規(guī)律可知，乒乓球擊打拍面時的水平速度大小相同，將擊打拍面時的速度沿水平方

向和豎直方向進行分解，則有。isin45o=O2sin30。，解得包=坐，選項C正確.

V2乙

3.如圖所示，網(wǎng)球運動員發(fā)球時以某一速度將球水平擊出，網(wǎng)球飛行一段時間后落地，若

不計空氣阻力，則（D）

A.初速度越大，球在空中飛行的時間越長

B.下落過程中球處于超重狀態(tài)

C.下落過程中重力對球做功的功率不變

D.下落過程中相同時間內(nèi)球的速度變化量相同

【解析】網(wǎng)球運動員發(fā)球時以某一速度將球水平擊出，網(wǎng)球做平拋運動，根據(jù)平拋運

動規(guī)律可知，球在空中飛行的時間與初速度無關(guān)，選項A錯誤；網(wǎng)球在下落過程中，加速度

方向豎直向下，處于失重狀態(tài)，選項B錯誤：下落過程中網(wǎng)球豎直方向的分速度逐漸增大，

根據(jù)功率公式可知，重力對球做功的功率逐漸增大，選項C錯誤；網(wǎng)球下落過程中加速度不

變，根據(jù)加速度的定義可知，相同時間內(nèi)球的速度變化量相同，選項D正確.

4.圖甲為某體校的鉛球訓(xùn)練裝置，圖乙是該裝置的示意圖.假設(shè)運動員以6m/s的速度

將鉛球從傾角為30。的軌道底端推出，當鉛球向上滑到某一位置時，其動能減少了72J,機械

能減少了12J,己知鉛球（包括其中的上掛設(shè)備）的質(zhì)量為12kg,滑動過程中阻力大小恒定，g

取lOm/s?,則下列判斷正確的是（C）

A.鉛球上滑過程中減少的動能全部轉(zhuǎn)化為重力勢能

B.鉛球向上運動的加速度大小為4m/s?

C.鉛球返回底端時的動能為144J

D.運動員每推一次鉛球消耗的能量至少為60J

【解析】由于軌道不光滑，鉛球向上滑動的過程中，需要克服摩擦力做功，所以鉛球

上滑過程中減少的動能轉(zhuǎn)化為重力勢能和內(nèi)能，選項A錯誤；由動能定理可得Es=AEk=72J,

根據(jù)功能關(guān)系可得力=AE=12J,而/+mgsin30°=F,聯(lián)立解得F=72N,/=12N,s=1m,

由F=ma解得鉛球上滑運動的加速度大小為a=6m/s2,選項B錯誤；鉛球推出時動能為

X12X62J=216J,分析可知，當鉛球向上滑到最大位置時，動能減小為零，機械能減少了36

J,則從推出鉛球到鉛球返回底端的過程中，損失的機械能為2X36J=72J,故鉛球返回底端

時的動能為216J-72J=144J,選項C正確；運動員每推一次鉛球消耗的能量一定大于鉛球

的初動能216J,選項D錯誤.

5.（多選）（2020.四川瀘州模擬）在2018年世界斯諾克國際錦標賽中，中國選手丁俊暉把質(zhì)

量為，”的白球以5。的速度推出，與正前方另一靜止的相同質(zhì)量的黃球發(fā)生對心正碰，碰撞后

黃球的速度為3。，運動方向與白球碰前的運動方向相同.若不計球與桌面間的摩擦，則

（AC）

A.碰后瞬間白球的速度為2o

B.兩球之間的碰撞屬于彈性碰撞

C.白球?qū)S球的沖量大小為3,加

D.兩球碰撞過程中系統(tǒng)能量不守恒

【解析】設(shè)碰后瞬間白球的速度為vi,兩球碰撞過程中，由動量守恒定律有m-5v=m-3v

+mv\,解得。i=2。，選項A正確；由于為＜5。）2斗"d+S。"，即碰撞前系統(tǒng)動能大

于碰撞后系統(tǒng)動能，所以兩球之間的碰撞是非彈性碰撞，選項B錯誤；由動量定理可知，白

球?qū)S球的沖量大小為/=3,如，選項C正確；兩球碰撞過程中系統(tǒng)能量守恒，機械能不守恒，

選項D錯誤.

題組2娛樂活動

6.（2020?浙江模擬）滑索也稱“速滑”“速降”“空中飛人”等，最早用于高山自救和軍

事突擊行動，后演化為游樂項目，是一項具有挑戰(zhàn)性和娛樂性的現(xiàn)代化體育游樂項目，可跨

越草地、湖泊、河流、峽谷，借助高度差從高處以較大的速度向下滑行，如圖所示.若忽略

空氣阻力，在最后一段游客緩慢下滑的過程中，下列有關(guān)游客的受力圖正確的是（C）

【解析】游客緩慢下滑，可認為是處于平衡狀態(tài)，有關(guān)游客的受力圖正確的是C.

7.（2020.廣東佛山一模）一個簡易的電磁彈射玩具如圖所示.線圈、鐵芯組合充當炮筒,

硬幣充當子彈，現(xiàn)將一個金屬硬幣放在鐵芯上（金屬硬幣半徑略大于鐵芯半徑），電容器兩極板

剛開始時無電荷，已知電容器充電時間較短，則下列說法正確的是（D）

硬幣

A.要將硬幣射出，可直接將開關(guān)撥到2

B.將開關(guān)撥向1時，有電流短暫出現(xiàn)，且電容器上極板帶負電

C.將開關(guān)由I撥向2瞬間，鐵芯中的磁通量減小

D.將開關(guān)由1撥向2瞬間，硬幣中會產(chǎn)生磁場方向向上的感應(yīng)磁場

【解析】直接將開關(guān)撥向2,不能將硬幣射出，選項A錯誤；將開關(guān)撥向1時，電容器

充電，有電流短暫出現(xiàn)，且電容器上極板帶正電，選項B錯誤；將開關(guān)由1撥向2瞬間，電

容器通過線圈放電，由安培定則可知鐵芯中的磁場方向向下，磁通量增大，根據(jù)楞次定律可

知，在硬幣中會產(chǎn)生磁場方向向上的感應(yīng)磁場，選項C錯誤，D正確.

8.（2020.云南昆明1月診斷測試）如圖所示，一質(zhì)量為機的小孩（可視為質(zhì)點）做雜技表演.一

不可伸長的輕繩一端固定于距離水平安全網(wǎng)高為，的。點，小孩抓住繩子上的P點從與。點

等高的位置由靜止開始向下擺動，小孩運動到繩子豎直時松手離開繩子做平拋運動，落到安

全網(wǎng)上.已知P點到。點的距離為空氣阻力不計，小孩運動過程中繩子始終處于

伸直狀態(tài).下列說法正確的是（C）

；安全網(wǎng)

A./越大，小孩在。點正下方松手前瞬間，對繩子的拉力越大

B./越小，小孩在O點正下方松手前瞬間，對繩子的拉力越大

C.當/=?時，小孩在安全網(wǎng)上的落點距。點的水平距離最大

D.當/=坐”時，小孩在安全網(wǎng)上的落點距。點的水平距離最大

【解析】小孩向下擺動的過程中，機械能守恒，由〃電/=；小。2,解得小孩在O點正下

方的速運動到O點正下方時，設(shè)繩子對小孩的拉力為尸，由牛頓第二定律得，F(xiàn)

^2

—tng—nr-j-,解得尸=3〃吆，由牛頓第三定律知，小孩對繩子的拉力恒為3