新高考物理二輪復習創(chuàng)新應用2物理與體育娛樂活動學案

創(chuàng)新應用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．2.5m B．5mC．7.5m D．10m【解析】設籃球落入籃圈時的速度為v0，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h，籃球拋出后經時間t落入籃圈，根據(jù)運動的分解及運動學規(guī)律可知，在水平方向上有v0cos45°·t＝s，在豎直方向上有(v0sin45°)2＝2gh，v0sin45°＝eq\f(gt,2)，解得h＝2.5m，選項A正確．2．(2020·河南鄭州一模)甲、乙兩個同學打乒乓球，某次動作中，甲同學持拍的拍面與水平方向成45°角，乙同學持拍的拍面與水平方向成30°角，如圖所示．設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v1與乒乓球擊打乙的拍面時的速度v2的比值為(C)A．eq\f(\r(6),3) B．eq\r(2)C．eq\f(\r(2),2) D．eq\f(\r(3),3)【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v1sin45°＝v2sin30°，解得eq\f(v1,v2)＝eq\f(\r(2),2)，選項C正確．3.如圖所示，網球運動員發(fā)球時以某一速度將球水平擊出，網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球的速度變化量相同【解析】網球運動員發(fā)球時以某一速度將球水平擊出，網球做平拋運動，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，選項A錯誤；網球在下落過程中，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練裝置，圖乙是該裝置的示意圖．假設運動員以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，已知鉛球(包括其中的上掛設備)的質量為12kg，滑動過程中阻力大小恒定，g取10m/s2，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化為重力勢能B．鉛球向上運動的加速度大小為4m/s2C．鉛球返回底端時的動能為144JD．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化為重力勢能和內能，選項A錯誤；由動能定理可得Fs＝ΔEk＝72J，根據(jù)功能關系可得fs＝ΔE＝12J，而f＋mgsin30°＝F，聯(lián)立解得F＝72N，f＝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eq\f(1,2)×12×62J＝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36J，則從推出鉛球到鉛球返回底端的過程中，損失的機械能為2×36J＝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量為m的白球以5v的速度推出，與正前方另一靜止的相同質量的黃球發(fā)生對心正碰，碰撞后黃球的速度為3v，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2vB．兩球之間的碰撞屬于彈性碰撞C．白球對黃球的沖量大小為3mvD．兩球碰撞過程中系統(tǒng)能量不守恒【解析】設碰后瞬間白球的速度為v1，兩球碰撞過程中，由動量守恒定律有m·5v＝m·3v＋mv1，解得v1＝2v，選項A正確；由于eq\f(1,2)m·(5v)2>eq\f(1,2)m·(3v)2＋eq\f(1,2)m·(2v)2，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，白球對黃球的沖量大小為I＝3mv，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)A．要將硬幣射出，可直接將開關撥到2B．將開關撥向1時，有電流短暫出現(xiàn)，且電容器上極板帶負電C．將開關由1撥向2瞬間，鐵芯中的磁通量減小D．將開關由1撥向2瞬間，硬幣中會產生磁場方向向上的感應磁場【解析】直接將開關撥向2，不能將硬幣射出，選項A錯誤；將開關撥向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，在硬幣中會產生磁場方向向上的感應磁場，選項C錯誤，D正確．8．(2020·云南昆明1月診斷測試)如圖所示，一質量為m的小孩(可視為質點)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高為H的O點，小孩抓住繩子上的P點從與O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，落到安全網上．已知P點到O點的距離為l(0<l<H)，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)A．l越大，小孩在O點正下方松手前瞬間，對繩子的拉力越大B．l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l＝eq\f(H,2)時，小孩在安全網上的落點距O點的水平距離最大D．當l＝eq\f(\r(2),2)H時，小孩在安全網上的落點距O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mgl＝eq\f(1,2)mv2，解得小孩在O點正下方的速度v＝eq\r(2gl)，運動到O點正下方時，設繩子對小孩的拉力為F，由牛頓第二定律得，F(xiàn)－mg＝meq\f(v2,l)，解得F＝3