與體育運(yùn)動有關(guān)的高考物理試題解析

1、與體育運(yùn)動有關(guān)的高考物理試題分析與體育運(yùn)動有關(guān)的高考物理試題分析陜西省寶雞市陳倉區(qū)教育局教研室邢彥君陜西理工學(xué)院物理系物理061班邢星“從生活走向物理，從物理走向生活”是高中物理新課程的基本理念之一，在物理教課中表現(xiàn)這一理念，要指引學(xué)生從生產(chǎn)、生活現(xiàn)象中學(xué)習(xí)物理知識與方法，運(yùn)用所學(xué)物理知識與方法剖析解決生產(chǎn)、生活中的實(shí)質(zhì)問題。體育運(yùn)動因?yàn)槠浣◇w強(qiáng)身作用和驚險刺激，成為一項(xiàng)大眾項(xiàng)目。以體育項(xiàng)目為背景編制高考試題，是最近幾年高考命題的一大亮點(diǎn)。本文以2008年全國及各省市考題為例剖析以下：1考題分析11以乒乓球運(yùn)動為背景，編制拋體運(yùn)動問題例1（江蘇物理13題）拋體運(yùn)動在各種體育運(yùn)動項(xiàng)目中很常有，如

2、乒乓球運(yùn)動?，F(xiàn)議論乒乓球發(fā)球問題，設(shè)球臺長、網(wǎng)高，乒乓球反彈前后水均分速度不變，豎直分速度大小不變、方向相反，且不考慮乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力。（設(shè)重力加快度為g）（1）若球在球臺邊沿O點(diǎn)正上方高度為h1處以速度v1水平發(fā)出，落在球臺的P1點(diǎn)（如圖1實(shí)線所示），求P1點(diǎn)距O點(diǎn)的距離x1。（2）若球在O點(diǎn)正上方以速度v2水平發(fā)出，恰幸虧最高點(diǎn)時超出球網(wǎng)落在球臺的P2點(diǎn)（如圖虛線所示），求v2的大小。（3）若球在O點(diǎn)正上方水平發(fā)出后，球經(jīng)反彈恰巧超出球網(wǎng)且恰巧落在對方球臺邊沿P3處，求發(fā)球點(diǎn)距O點(diǎn)的高度h3。剖析與求解：(1)球從發(fā)出到落臺的運(yùn)動為平拋運(yùn)動。設(shè)發(fā)球后飛翔時間為t1，P1點(diǎn)到O點(diǎn)的距離

3、，即球的水平位移為x1，依據(jù)平拋運(yùn)動公式有：，。解此兩式得：(2)球從發(fā)出到第二次落臺，先后經(jīng)歷平拋運(yùn)動和斜上拋運(yùn)動。設(shè)發(fā)球高度為h2，飛翔時間為t2，同理依據(jù)平拋運(yùn)動公式有：，。因?yàn)槠古仪蚍磸椙昂笏炙俣葮O豎直分速度大小均不變，球從發(fā)出到第一次落臺的運(yùn)動（平拋運(yùn)動）與第一次反彈到過網(wǎng)的運(yùn)動（斜上拋運(yùn)動的前半段）對稱，故第二次發(fā)球時的高度h2與網(wǎng)高相等，即：h2=h，兩次運(yùn)動的水平位移相等，即：。解以上四式得：(3)這是一個擦邊球問題，球的運(yùn)動過程同（2）中同樣。如圖3所示，設(shè)發(fā)球高度為h3，從發(fā)出到第一次落臺的飛翔時間為t3，同理依據(jù)平拋運(yùn)動得：，。同（2）中剖析，球從發(fā)出到第一次落臺的運(yùn)

4、動、反彈后到斜上拋軌跡最高點(diǎn)的運(yùn)動、從斜上拋軌跡最高點(diǎn)到臺邊的運(yùn)動對稱，故有：。設(shè)球從恰巧超出球網(wǎng)到最高點(diǎn)的運(yùn)動時間為t，水平距離為s，則有：，由對稱性及幾何關(guān)系知：，解以上各式得：。12以水上滑板運(yùn)動為背景，編制力分的均衡及功率問題例2（重慶第23題）滑板運(yùn)動是一項(xiàng)特別刺激的水上運(yùn)動（如圖4所示），研究表示，在進(jìn)行滑板運(yùn)動時，水對滑板的作使勁Fx垂直于板面，大小為kv2，此中v為滑板速率（水可視為靜止）。某次運(yùn)動中，在水平牽引力作用下，當(dāng)滑板和水面的夾角=37時，滑板做勻速直線運(yùn)動，相應(yīng)的k=54kg/m，人和滑板的總質(zhì)量為108kg，試求（1）水平牽引力的大?。唬?）滑板的速率；（3）水平

5、牽引力的功率（重力加快度g取10m/s2，sin37取3/5，忽視空氣阻力）。剖析與求解：（1）以滑板和運(yùn)動員為研究對象，其受力如圖5所示由共點(diǎn)力均衡條件可得：，解此兩式得：F=810N。(2)由（1）知：，依題意有：。解此兩式得：。(3)水平牽引力的功率：P=Fv=4050W。13以“飛椅”游玩項(xiàng)目為背景，編制圓周運(yùn)動問題例3（廣東物理第17-2題）有一種叫“飛椅”的游玩項(xiàng)目，表示圖如圖6所示，長為L的鋼繩一端系著座椅，另一端固定在半徑為r的水平轉(zhuǎn)盤邊沿。轉(zhuǎn)盤可繞穿過此中心的豎直軸轉(zhuǎn)動。當(dāng)轉(zhuǎn)盤以角速度勻速轉(zhuǎn)動時，鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi)，與豎直方向的夾角為。不計鋼繩的重力，求轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速

6、度與夾角的關(guān)系。剖析與求解：設(shè)當(dāng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動角速度、鋼繩與豎直方向的夾角為時，座椅到中心軸的距離為R，則，對座椅進(jìn)行受力剖析如圖7所示，在水平方向運(yùn)用牛頓第二定律有：，解此兩式得：。14以自行車運(yùn)動為背景，編制直線運(yùn)動圖像問題例4（廣東物理第10題）某人騎自行車在平直道路上前進(jìn)，圖8中的實(shí)線記錄了自行車開始一段時間內(nèi)的v-t圖象。某同學(xué)為了簡化計算，用虛線作近似辦理，以下說法正確的選項(xiàng)是（）A在t1時刻，虛線反應(yīng)的加快度比實(shí)質(zhì)的大B在0-t1時間內(nèi)，由虛線計算出的均勻速度比實(shí)質(zhì)的大C在t1-t2時間內(nèi)，由虛線計算出的位移比實(shí)質(zhì)的大D在t3-t4時間內(nèi)，虛線反應(yīng)的是勻速運(yùn)動剖析與求解：本題奇妙地將對

7、速度圖像意義的考察放在了學(xué)生熟習(xí)的自行車運(yùn)動中，考察了速度圖像意義的各個方面，同時給出了辦理非勻變速直線運(yùn)動“微元剖析，化變成恒”的思路與方法。由圖可知：t1時刻虛線的斜率小于實(shí)線的斜率，即虛線反應(yīng)的運(yùn)動的加快度小于實(shí)線反應(yīng)的運(yùn)動的加快度。故A錯。0-t1時間內(nèi)，虛線與坐標(biāo)軸圍成的“面積”大于實(shí)線與坐標(biāo)軸圍成的“面積”，即由虛線計算出的均勻速度大于由實(shí)線計算出的均勻速度。故B對。t1-t2時間內(nèi)，虛線與坐標(biāo)軸圍成的“面積”小于實(shí)線與坐標(biāo)軸圍成的“面積”，即由虛線計算出的位移小于實(shí)線計算出的位移。故C錯。t3-t4時間里，虛線是一條平行于t軸的直線，即它反應(yīng)的運(yùn)動為勻速直線運(yùn)動。故D對。所以，本題選BD。2應(yīng)試對策由以上剖析求解能夠看出，試題雖以各項(xiàng)體育運(yùn)動為背景，但解答所需知識和方法仍以物理基礎(chǔ)知識與方法為主，復(fù)習(xí)中要以對基礎(chǔ)知識的理解和基本物理方法的運(yùn)用訓(xùn)練為主。假如學(xué)平生常比較樂于參加有關(guān)體育運(yùn)動或?qū)ΤＳ械捏w育運(yùn)動比較熟習(xí)，剖析和解答這種問題就簡單將題中所波及的物體的實(shí)質(zhì)運(yùn)動與相應(yīng)的物理運(yùn)動（模型）成立鏈接，達(dá)成由“實(shí)質(zhì)問題”到