新教材适用2024版高考物理二轮总复习第2部分考前应试策略指导3考前必明的6大情境热点热点情境4球类运动类教师用书

热点情境4球类运动类1.如图所示，篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球迅速引至胸前，这样做可以(A)A．增加球对手的作用时间B．增加球对手作用力的大小C．减小球的动量变化量的大小D．减小球对手冲量的大小【解析】先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球引至胸前，这样可以增加球与手接触的时间，根据动量定理得－Ft＝0－mv，F＝eq\f(mv,t)，当时间增大时，冲量和动量的变化量都不变，可减小动量的变化率，即减小球对手的作用力。故选A。2.绍兴市九运会青年组皮划艇比赛在绍兴市区水上运动训练基地进行。下列说法中正确的是(B)A．研究队员的划桨动作时，可以将队员看成质点B．以运动的皮划艇为参考系，岸上站立的观众是运动的C．获得第一名的皮划艇，起点启动时的加速度一定最大D．获得第一名的皮划艇，到达终点时瞬时速度一定最大【解析】研究队员的划桨动作时，如果将队员看成质点，会影响问题的研究，A错误；岸上站立的观众本来是静止的，以运动的皮划艇为参考系时，站立的观众相对皮划艇则是运动的，B正确；获得第一名的皮划艇，全程的平均速度是最大的，起点启动时的加速度和到达终点时的瞬时速度不一定最大，C、D错误。3.近代的吊环运动起源于法国，19世纪吊环成为独立的男子体操项目。图为我国吊环运动员的比赛照，两根吊带对称并与竖直方向有一定夹角。不计吊带与吊环的重力，下列判断正确的是(A)A．两根吊带受到环的拉力大小相等B．手对吊环作用力方向竖直向下C．每根吊带受到环的拉力大小都等于人重量的一半D．两根吊带受到环的拉力合力一定竖直向上【解析】由题可知，两根吊带对称并与竖直方向有一定夹角，由对称性可知，两根吊带受到环的拉力大小相等，故A正确；由图看出，吊带对吊环的拉力斜向上，则由平衡条件知，手对吊环作用力方向斜向下，不是竖直向下，故B错误；当两根吊带都沿竖直方向时受到环的拉力大小都等于人重量的一半，而现在两根吊带与竖直方向有一定夹角，由平衡条件得知，每根吊带受到环的拉力大小都大于人重量的一半，故C错误；两根吊带受到环的拉力的合力竖直向下，故D错误。4.如图所示是某运动员在举重训练中的几个分解动作，图中a表示正在上举，b表示上举后停顿片刻，c表示运动员举着杠铃向前水平移动(杠铃高度不变)，关于运动员对杠铃的做功情况，下列说法正确的是(A)A．a过程做功，b、c过程不做功B．b过程做功，a、c过程不做功C．c过程做功，a、b过程不做功D．b、c过程做功，a过程不做功【解析】a过程中，杠铃在上升，此时人对杠铃的作用力也是向上的，所以此时人对杠铃的作用力和杠铃的运动的方向相同，人对杠铃做正功；b过程中，人对杠铃的作用力竖直向上，但是杠铃不动，杠铃的位移为零，此时人对杠铃不做功；c过程中，人对杠铃的作用力竖直向上，但是杠铃的位移在水平方向，此时人对杠铃的作用力和位移的方向垂直，此时人对杠铃做的功为零，故选A。5.如图所示，跳高是田径运动的田赛项目之一，是一种由助跑、单脚起跳、越过横杆、落地等动作组成，以越过横杆上缘的高度来计算成绩的比赛项目。跳高是运动员征服高度的运动项目，是人类不屈不挠，勇攀高峰的象征。若不计空气阻力，关于跳高过程中各阶段的物理知识分析正确的是(D)A．运动员从地面单脚起跳是由于地面对人的支持力大于人对地面的压力B．运动员上升阶段处于超重状态C．相同质量的运动员跳得越高说明惯性越大D．运动员落地后受到的弹力是由于地面的形变产生的【解析】由牛顿第三定律，运动员从地面单脚起跳地面对人的支持力等于人对地面的压力，A错误；运动员上升阶段有向下的加速度，处于失重状态，B错误；质量是惯性大小的唯一量度，质量相等，惯性相等，C错误；运动员落地后受到的弹力是由于地面的形变产生的，D正确。6.打台球是人们非常喜欢的一项运动，一名运动员击打台球，台球沿直线l出发与球桌碰撞后沿折线2、3运动，最终进入球洞。下列说法正确的是(A)A．台球沿直线l运动时受到桌面的作用力与桌面不垂直也不平行B．台球对桌面的压力和桌面对台球的支持力是一对平衡力C．台球第一次与桌面碰撞时受桌面边缘弹力的方向沿直线2D．台球之所以会动是因为杆给台球的力大于台球给杆的力【解析】台球运动时受到垂直桌面的支持力和沿桌面静摩擦力，两个力的合力与桌面成一定角度，A正确；台球对桌面的压力和桌面对台球的支持力是一对作用力与反作用力，B错误；弹力的方向，点面接触垂直于面，所以台球第一次与桌面碰撞时受桌面边缘弹力的方向垂直于桌面边缘，C错误；杆给台球的力和台球给杆的力是作用力与反作用力，大小相等，球会动是因为杆给球的力大于球受到的摩擦力，D错误。7.如图，弹性细轴上端固定一乒乓球，下端固定在地面上，开始时弹性轴竖直(弹性势能为0)，乒乓球处于静止状态。某次练习时，小孩挥拍瞬时水平猛击乒乓球，球刚好能触到地面(此时球速为0)。不考虑空气阻力及弹性轴的质量，则在球从最高点到达地面的过程中(B)A．乒乓球的动能与其重力势能之和保持不变B．乒乓球减少的机械能等于弹性轴增加的弹性势能C．弹性轴增加的弹性势能等于球拍对球做的功D．乒乓球减少的动能等于弹性轴增加的弹性势能【解析】乒乓球的动能、重力势能及其弹性轴的弹性势能之和保持不变，因为弹性势能增大，所以乒乓球的动能与其重力势能之和逐渐减小，A错误；乒乓球的动能、重力势能及其弹性轴的弹性势能之和保持不变，所以乒乓球减少的机械能等于弹性轴增加的弹性势能，B正确，D错误；球拍对球做的功等于球的初动能，所以弹性轴增加的弹性势能大于球拍对球做的功，C错误。8.如图所示，颠球练习是乒乓球运动员掌握击球的力度、手感和球感的重要方法。运动员练习中将球竖直抛出，让球连续在球拍上竖直弹起和落下。某一次乒乓球由最高点下落18cm后被球拍击起，离开球拍竖直上升的最大高度为22cm。已知球与球拍的作用时间为0.1s，乒乓球的质量为2.7g，重力加速度g取10m/s2，空气阻力恒为乒乓球重力的0.1倍。则(C)A．运动的全过程球与球拍组成的系统动量守恒B．球落到球拍前的瞬间动量大小为5.1×10－3kg·m/sC．球与球拍作用过程中动量变化量大小为1.08×10－2kg·m/sD．球拍对球的平均作用力为乒乓球重力的4倍【解析】运动的过程中，球与球拍组成的系统，在竖直方向上受到了重力和人手的作用力，其合力不为零，所以系统的动量不守恒，故A错误；球落到球拍前的瞬间，其速度为v＝eq\r(2ah)＝eq\r(2×\f(mg－0.1mg,m)×h)＝1.8m/s，动量大小为p＝mv＝4.86×10－3kg·m/s，故B错误；球与球拍作用后的瞬间其速度大小为v′＝eq\r(2a′h′)＝eq\r(2×\f(mg＋0.1mg,m)×h′)＝2.2m/s，所以作用过程中动量变化量的大小为|Δp|＝mv＋mv′＝1.08×10－2kg·m/s，故C正确；根据动量定理，可得球拍对球的平均作用力为eq\o(F,\s\up6(－))＝eq\f(|Δp|,t)＋mg＝0.135N，小球所受的重力为G＝mg＝0.027N，倍数关系为eq\f(\o(F,\s\up6(－)),G)＝5，故D错误。9.“落叶球”是足球比赛中任意球的一种踢法，如图所示，这是某运动员主罚任意球时踢出快速旋转的“落叶球”在空中运动的轨迹，跟正常飞行轨迹相比，“落叶球”会更快的急速向下落回地面，使守门难以判断，对“落叶球”在飞行的过程分析正确的是(B)A．“落叶球”在空中运动时机械能守恒B．“落叶球”的更早下落是因为在运动过程中受到了指向轨迹内侧的空气作用力C．“落叶球”在最高点时速度为0，加速度为gD．“落叶球”在上升阶段机械能增加，下降阶段机械能减少【解析】根据做曲线运动的条件，“落叶球”更早下落是因为在运动过程中受到了指向轨迹内侧的空气作用力，但阻力一直在做负功，所以机械能不守恒，一直在减小，故A、D错误，B正确；“落叶球”在最高点的竖直速度为零，但水平速度不为零，所以瞬时速度不为零，故C错误。10.如图所示，是篮球比赛中投篮的照片，若在某次投篮中将球由静止快速出手，篮球不碰篮筐直接入网，已知出手时篮球距离地面高度为h1，出手时篮球的速度为v，篮筐距地面高度为h2，篮球质量为m，不计空气阻力，篮球可看成质点，以地面为零势能面，则篮球(C)A．出手过程中手对篮球做功为mg(h2－h1)B．进筐时的动能为eq\f(1,2)mv2－mg(h1－h2)C．进筐时，篮球的机械能为eq\f(1,2)mv2＋mgh1D．从出手到进筐的过程中，运动总时间为eq\r(\f(2h2－h1,g))【解析】投篮过程，由动能定理可得，手对篮球做功为W＝eq\f(1,2)mv2，A错误；从出手到进筐的过程中，由动能定理可得－mg(h2－h1)＝Ek－eq\f(1,2)mv2可知，篮球进筐时的动能为Ek＝eq\f(1,2)mv2＋mgh1－mgh2，B错误；篮球离开手后只有重力做功，机械能守恒，所以进筐时，篮球的机械能等于刚出手时篮球的机械能，即为E机械能＝eq\f(1,2)mv2＋mgh1，C正确；篮球离手后做斜抛运动，竖直方向做竖直上抛运动，到最高点再平抛，假设又落回原来的水平高度，上升时间和下落时间相等，由h2－h1＝eq\f(1,2)gt2可知，篮球第一次上升到与篮筐等高的位置的时间为t＝eq\r(\f(2h2－h1,g))，但是篮球从该位置到进框还有一段时间，所以运动总时间为t总>eq\r(\f(2h2－h1,g))，D错误，故选C。11.我校组织篮球赛，比赛中一同学将篮球从地面上方B点以速度v0斜向上抛出，恰好垂直击中篮板上A点，如图所示。若该同学后撤到与B等高的C点投篮，还要求垂直击中篮板上A点，不计空气阻力，运动员做法可行的是(C)A．增大抛出速度v0，同时增大抛射角θB．减小抛出速度v0，同时增大抛射角θC．减小抛射角θ，同时增大抛射速度v0D．减小抛射角θ，同时减小抛射速度v0【解析】篮球垂直击中篮板上A点，其逆过程就是平抛运动，当水平速度越大时，水平方向位移越大，抛出后落地速度越大，与水平面的夹角则越小。若水平速度减小，水平方向位移变小，则落地速度变小，但与水平面的夹角变大。若该运动员后撤到C点投篮，还要求垂直击中篮板上A点，只有增大抛射速度v0，同时减小抛射角θ，才能仍垂直打到篮板上A点，故C正确，A、B、D错误。12.如图所示，某次训练时将乒乓球发球机置于地面上方某一合适位置，正对竖直墙面水平发射乒乓球。现有两个乒乓球a和b以不同速度水平射出，初速度之比为32，不计阻力，则乒乓球a和b(A)A．下落高度之比为49B．下落高度之比为94C．下落高度之比为23D．下落高度之比为32【解析】乒乓球做平抛运动，两球水平位移相同，由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x＝v0t,h＝\f(1,2)gt2))，可得下落高度之比为eq\f(ha,hb)＝eq\f(v\o\al(2,b),v\o\al(2,a))＝eq\f(4,9)，故A正确，B、C、D错误。13.如图所示，一小孩在河水清澈的河面上沿直线以0.5m/s的速度游泳，已知这条河的深度为eq\r(7)m，不考虑水面波动对视线的影响。t＝0时刻他看到自己正下方的河底有一小石块，t＝6s时他恰好看不到小石块了，下列说法正确的是(C)A．6s后，小孩会再次看到河底的石块B．河水的折射率n＝eq\f(5,3)C．河水的折射率n＝eq\f(4,3)D．t＝0时小孩看到的石块深度为eq\f(4\r(7),3)m【解析】t＝6s时他恰好看不到小石块，则知光线恰好发生了全反射，入射角等于临界角C,6s后，入射角大于临界角，光线仍发生全反射，所以小孩不会看到河底的石块，故A错误；6s内小孩通过的位移为s＝vt＝0.5×6m＝3m，根据全反射临界角公式得sinC＝eq\f(1,n)，sinC＝eq\f(s,\r(h2＋s2))＝eq\f(3,\r(32＋7))＝eq\f(3,4)，则n＝eq\f(4,3)，选项B错误，C正确；t＝0时小孩看到的石块深度为h视＝eq\f(h,n)＝eq\f(3\r(7),4)m，故D错误。14.如图甲所示，一名运动员在参加跳远比赛。其运动轨迹可以简化为如图乙所示，假设跳远运动员落入沙坑前经过了P、Q两点，经过P、Q两点时速度方向与水平方向的夹角分别为37°和45°。若运动员可视为质点，不计空气阻力，则P、Q两点连线与水平方向夹角的正切值为(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)(C)A.eq\f(3,8) B．eq\f(2,3)C．eq\f(7,8) D．eq\f(7,6)【解析】运动员腾空时，从最高点到落地过程中，做平抛运动。将P、Q两点速度分解，如图所示，连接P、Q，设与水平方向的夹角为θ，则tanθ＝eq\f(y,x)，由图中几何关系和运动学公式，可得x＝v0t，y＝eq\f(1,2)(v1＋v2)t，由图中几何关系可得v1＝v0tan37°，v2＝v0tan45°，联立可得tanθ＝eq\f(7,8)，故选C。15.(多选)在足球场上罚任意球时，运动员踢出的足球，在行进中绕过“人墙”转弯进入了球门，守门员“望球莫及”，轨迹如图所示。关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向，下列说法中正确的是(AC)A．合外力的方向与速度方向不在一条直线上B．合外力的方向沿轨迹切线方向，速度方向指向轨迹内侧C．合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向D．合外力方向指向轨迹外侧，速度方向沿轨迹切线方向【解析】足球做曲线运动，则其速度方向为轨迹的切线方向，根据物体做曲线运动的条件可知，合外力的方向一定指向轨迹的内侧，且合外力的方向与速度方向不在一条直线上，故A、C正确，B、D错误。16.(多选)投掷标枪是运动会的比赛项目。运动员将标枪持在离地面1.6m高的位置，之后有三个阶段：①运动员与标枪—起由静止加速至速度为8m/s；②以8m/s的速度为基础，运动员经0.8s的时间将标枪举高至2.0m处，并以26m/s的速度将标枪掷出；③标枪离手后向斜上方向运动至离地面18m的最高点后再向斜下方运动至地面。若标枪的质量为0.8kg，离手后的运动的最大水平距离为60m。取地面为零势能参考面，g取10m/s2。下列说法中正确的是(ACD)A．第①阶段中，运动员对标枪做功25.6JB．第①②③阶段中，标枪获得的最大动能为51.2JC．第①②③阶段中，标枪的最大机械能为286.4JD．第②阶段中，运动员对标枪做功的平均功率为310W【解析】第①阶段中，标枪在水平面加速运动，动能增加量为Ek＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)＝eq\f(1,2)×0.8×82J＝25.6J，由动能定理得运动员对标枪做功为25.6J，故A正确；第①②③阶段中，标枪出手时速度最大，其动能也最大，有Ek′＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(1,2)×0.8×262J＝270.4J，故B错误；第①②③阶段中，标枪出手前机械能一直增大，出手时机械能最大，有Ep＋Ek′＝(0.8×10×2.0)J＋Ek′＝286.4J，故C正确；第②阶段中，标枪机械能增加量为ΔEp＋ΔEk′＝[0.8×10×(2.0－1.6)]J＋(270.4J－25.6J)＝248J，则运动员对标枪做功的平均功率为P＝eq\f(ΔEp＋ΔEk,t)＝eq\f(248J,0.8s)＝310W，故D正确。故选ACD。17.(多选)筷子夹球游戏深受人们的喜爱，选手用筷子夹起乒乓球从一个容器放到另一个容器，在规定时间内搬运多者胜。如图甲所示为某校在举办筷子夹球的活动，某同学水平持筷(两根筷子及球心在同一水平面内)夹着乒乓球的俯视图如图乙所示，筷子与乒乓球间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是(AD)A．乒乓球受到五个力的作用B．如果乒乓球静止，则乒乓球受到筷子的摩擦力方向竖直向上C．无论乒乓球是否静止，所受合力一定为零D．如果两筷子之间的夹角为2θ，且乒乓球能保持静止，则μ>tanθ【解析】乒乓球受到重力、两个筷子对它的弹力、两个筷子对它的摩擦力五个力的作用，A项正确；如图乙所示，如果乒乓球静止，两个筷子对乒乓球的弹力的合力水平向左，所以两个摩擦力在水平方向都有分量，分量的合力向右，即FNsinθ＝f水平cosθ，乒乓球受到筷子的摩擦力方向不是竖直向上，B项错误；如果乒乓球有加速度，所受合力一定不为零，C项错误；如果乒乓球静止时恰好不滑落，两筷子夹角为2θ，则FNsinθ＝f水平cosθ，f水平<f，f＝μFN，联立可得μ>tanθ，D项正确。故选AD。18.(多选)排球课上小明同学练习垫球，现将质量为m的排球，以v0竖直向上垫起，由于空气阻力作用，排球上升时加速度大小为eq\f(7,5)g，小明在原垫起点接住排球，排球在整个运动过程中受到的阻力大小恒定。关于排球的运动，下列说法正确的是(BD)A．整个过程阻力不做功B．整个过程克服阻力做功为eq\f(2,7)mveq\o\al(2,0)C．返回垫起点时重力的瞬时功率为mgv0D．返回垫起点时重力的瞬时功率为eq\f(\r(21),7)mgv0【解析】排球上升过程，根据牛顿第二定律，有mg＋f＝ma，代入数据，可得f＝eq\f(2,5)mg，该过程排球的位移大小为x＝eq\f(v\o\al(2,0),2×\f(7,5)g)＝eq\f(5v\o\al(2,0),14g)，则整个运动过程中，阻力做功为Wf＝－f×2x，代入数据，可得Wf＝－eq\f(2,7)mveq\o\al(2,0)，所以整个过程克服阻力做功为|Wf|＝eq\f(2,7)mveq\o\al(2,0)，故A错误；B正确；设返回垫起点时排球速度为v，整个过程中由动能定理，有Wf＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，整理，可得v＝eq\f(\r(21),7)v0，所以返回垫起点时重力的瞬时功率为P＝mgv＝eq\f(\r(21),7)mgv0，故C错误；D正确。故选BD。19.(多选)蹦床属于体操运动的一种，有“空中芭蕾”之称。某次比赛过程中，一运动员做蹦床运动时，利用力传感器测得运动员所受蹦床弹力F随时间t的变化图像如图所示。若运动员仅在竖直方向运动，不计空气阻力，取重力加速度大小g＝10m/s2。依据图像给出的信息，下列说法正确的是(ABC)A．运动员的质量为60kgB．运动员的最大加速度为45m/s2C．运动员离开蹦床后上升的最大高度为5mD．9.3s至10.1s内，运动员一直处于超重状态【解析】由图给信息可知，开始时运动员静止在蹦床上，所受弹力与重力大小相等，即mg＝600N，解得运动员的质量m＝60kg，选项A正确；在蹦床上时受到的最大弹力Fm＝3300N，最大加速度am＝eq\f(Fm－mg,m