2025年高考二轮复习物理热点5　体育运动类4

热点五体育运动类选择题:每小题8分,共32分1.(2024河北唐山一模)一同学在练习乒乓球削球技术时,使乒乓球竖直下落,在球与球拍接触的瞬间,保持球拍板面水平向上,并沿水平方向挥动球拍,如图所示。已知乒乓球与球拍接触时间极短,接触前、后乒乓球在竖直方向的速度大小分别为5m/s和4m/s,乒乓球与球拍之间的动摩擦因数为0.3。若乒乓球可视为质点且不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2,则乒乓球在与球拍接触后获得的水平速度大小为()A.1.2m/s B.1.5m/sC.2.0m/s D.2.7m/s答案D解析取竖直向上为正方向,由动量定理(Nmg)Δt=mv2m(v1),水平方向μNΔt=mv水,乒乓球与球拍接触时间极短,则重力的冲量可忽略不计,解得v水=μ(v2+v1)=2.7m/s,故选D。2.钢架雪车是一项精彩刺激的冬奥会比赛项目,运动员在起跑区推动雪车起跑后俯卧在雪车上,再经出发区、滑行区和减速区的一系列直道、弯道后到达终点,用时少者获胜。图甲是比赛中一运动员在滑行区某弯道的图片,假设可视为质点的人和车的总质量m=90kg,其在弯道上P处做水平面内圆周运动的模型如图乙所示,车在P处既无侧移也无切向加速度,速率v=30m/s,弯道表面与水平面成θ=53°,不计摩擦力和空气阻力,重力加速度g取10m/s2,sin53°=0.8。则在P处()A.车对弯道的压力大小为900NB.人对车的压力大小为1500NC.人和车做圆周运动的半径为67.5mD.人和车的加速度大小为7.5m/s2答案C解析对人和车受力分析,如图所示,根据几何关系有FN=mgcosθ=1500N,根据牛顿第三定律可得,车对弯道的压力大小为1500N,故A错误;由于不知道人的质量,所以无法确定人对车的压力,故B错误;根据牛顿第二定律可得mgtanθ=mv2r=ma,解得r=67.5m,a=13.33m/s2,故3.(多选)(2024山东枣庄三模)艺术体操运动员在“带操”表演中,手持细棒抖动彩带一端,彩带会像波浪般翻卷,如图甲所示。t=0时刻彩带上的波形如图乙所示,E、F是彩带上的两个点。已知F点的纵坐标为yF=102cm,E点的振动方程为y=20sin(2πt)cm,关于彩带上各点的运动,下列说法正确的是()A.该波的波长为1.6mB.t=0时刻F点向上运动C.E点的平衡位置位于(0.1m,0)处D.F点的振动方程为y=20sin2π答案ABD解析周期T=2πω=1s,E点的振动方程为y=20sin(2πt)cm,当t=78s时y=102cm,即E、F两点平衡位置处的距离为18λ,则34λ18λ=1m,得λ=1.6m,故A正确;t=0时刻E点向上运动,则此时F点向上运动,故B正确;E、F两点平衡位置处的距离为x=18λ=0.2m,则E点的平衡位置位于(0.2m,0)处,故C错误;设F点的振动方程为y=20sin(2πt+φ)cm,当t=0时yF=102cm,解得φ=π4,所以F点的振动方程为4.(多选)如图甲所示的后排进攻是排球比赛中一种重要进攻手段。假设某次后排进攻可简化为如图乙所示模型,A运动员以极短的时间Δt=0.01s完成击球,将初速度为零的排球从O点以水平速度击出,球恰好打到拦网队员B的手指P后飞出。已知排球质量m=0.26kg,O、P的水平距离L=3m,O、P的高度差h=7.2cm。球视为质点,忽略空气阻力,重力加速度g取10m/s2。则可知()A.球被A运动员击出时的速率约为72km/hB.球被A运动员击出时的速率约为90km/hC.A运动员对球的平均作用力大小约为650ND.A运动员对球的平均作用力大小约为520N答案BC解析球被A运动员击出后做平抛运动,设球被击出时的速率为v0,运动时间为t,则有L=v0t,h=12gt2,联立解得v0=25m/s=90km/h,故A错误,B正确;A运动员完成击球的时间Δt=0.01s,设击球时对球的平均作用力大小为F,由动量定理得FΔt=mv00,将已知量代入上式可解得F=650N,故C正确,D错误。故选B、C5.(12分)(2024山东青岛二模)如图所示,单杠比赛中运动员身体保持笔直绕杠进行双臂大回环动作,此过程中运动员以单杠为轴做圆周运动,重心到单杠的距离始终为d=1m。当运动员重心运动到A点时,身体与竖直方向间的夹角为α,此时双手脱离单杠,此后重心经过最高点B时的速度vB=1.5m/s,最后落到地面上,C点为落地时重心的位置。已知A、B、C在同一竖直平面内,运动员的质量m=60kg,A、C两点间的高度差h=1.2m,重力加速度g取10m/s2,tanα=103,109=10.(1)运动员重心在A点时单杠对每只手的拉力大小F;(2)A、C两点间的水平距离L。答案(1)903.66N(2)1.8m解析(1)运动员由A到B做斜抛运动,则运动员由A到B水平方向上做匀速直线运动,即vB=vAcosα运动员在A点时,设单杠对人的作用力为F1,根据牛顿第二定律F1mgcosα=mv解得F1=1807.32N则运动员重心在A点时单杠对每只手的拉力大小F=F12=903.66(2)运动员在A点时竖直方向的分速度为vAy=vBtanα=5m/s运动员由A到C点在竖直方向上做竖直上抛运动,取竖直向上为正方向,则h=vAyt12gt解得t=1.2s在水平方向上做匀速直线运动,则L=vBt=1.8m。6.(16分)(2024天津和平一模)冰壶是冬奥会的热门项目,其中包含着大量的物理规律。冰壶比赛场地如图所示,投掷线AB到圆垒区圆心O的距离为L=30m,圆垒区半径为R=1.8m。运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面以减小减速时的摩擦力。若不擦冰时,冰壶与冰面的动摩擦因数为μ1=0.008,擦冰面后动摩擦因数减小至μ2=0.004。在某次训练中,运动员推着冰壶从起滑架出发,到达投掷线中点时立即将冰壶以一定的速度向O点推出,推出冰壶后运动员静止(推出过程忽略所受的摩擦力),若不用毛刷擦冰面,冰壶向前滑行25m速度即减为0。已知运动员的质量M=60kg,所有冰壶的质量均为m=20kg,冰壶可看作质点,重力加速度g取10m/s2,壶之间碰撞的机械能损失忽略不计。求:(1)运动员刚将冰壶从手中推出时冰壶的速度v0;(2)将冰壶从手中推出过程中运动员对冰壶所做的功W;(3)在圆垒圆心位置有对方的冰壶,如果在碰撞前运动员用毛刷擦冰面的长度为18m,通过计算判断擦冰面之后能否将对方冰壶撞出圆垒区。答案(1)2m/s(2)37.5J(3)能将对方冰壶碰出圆垒区解析(1)若不刷冰面,冰壶滑行过程中由动能定理有μ1mgx=01式中x=25m可得v0=2m/s。(2)冰壶被推出过程,由动量守恒定律有(M+m)v=mv0由动能定理可得将冰壶从手中推出过程中运动员对冰壶所做的功W=12m可得