2021高考物理二轮复习 热点情境预测练 热点二 体育运动类（含解析）.docx

1、热点二体育运动类背景资料第24届冬季奥林匹克运动会,又称2022年北京冬季奥运会,将在2022年2月4日至2022年2月20日在中华人民共和国北京市和河北省张家口市联合举行。这是中国历史上第一次举办冬季奥运会,北京、张家口同为主办城市。北京冬季奥运会设7个大项,15个分项,109个小项。北京将承办所有:短道速滑、速度滑冰、花样滑冰、冰球、冰壶冰上项目。张家口承办自由式滑雪、冬季两项、越野滑雪、跳台滑雪、北欧两项(越野滑雪、跳台滑雪)、无舵雪橇、有舵雪橇、钢架雪车(俯式冰橇)、单板滑雪、高山滑雪等项目。命题预测【预测1】(2020山东高三一模)【考查角度:动力学基本问题】某次进行冰球训练时,张明

2、和李华分别站在直径为100 m的圆形滑冰场的直径MN两端,如图所示,张明从M端沿与MN成53角的方向以16 m/s的速度沿冰面击出冰球的同时,李华从N点出发沿直线做匀加速运动,在冰球到达圆形场地边缘时恰好拦住冰球,冰球被拦住时速度大小为4 m/s。(g取10 m/s2,sin 53=0.8,cos 53=0.6)求:(1)冰球与冰面间的动摩擦因数;(2)李华的加速度大小。(计算结果保留一位小数)【预测2】【考查角度:平抛运动、动能】跳台滑雪是勇敢者的运动。如图所示,滑雪者着专用滑雪板,在助滑道AB上获得一定速度后从B点沿水平方向跃出,在空中飞行一段时间后着落,这项运动极为壮观。已知滑雪者和滑雪

3、板的总质量为m=60 kg,斜坡BC倾角为=45,B点距水平地面CD的高度h=20 m,重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力。(1)若滑雪者水平跃出后直接落到地面上,求滑雪者在空中运动的时间t0。(2)为使滑雪者跃出后直接落到地面上,滑雪者在B点跃出时的速度v0应满足什么条件?(3)若滑雪者跃出后直接落到斜坡上,试推导滑雪者和滑雪板落到斜坡时的总动能Ek随空中运动时间t的变化关系。【预测3】图甲(2020山东卷)【考查角度:运动的合成和分解、斜抛运动、牛顿第二定律】单板滑雪U型池比赛是冬奥会比赛项目,其场地可以简化为如图甲所示的模型:U型滑道由两个半径相同的四分之一圆柱面轨道和一个中央的

4、平面直轨道连接而成,轨道倾角为17.2。某次练习过程中,运动员以vM=10 m/s的速度从轨道边缘上的M点沿轨道的竖直切面ABCD滑出轨道,速度方向与轨道边缘线AD的夹角=72.8,腾空后沿轨道边缘的N点进入轨道。图乙为腾空过程左视图。该运动员可视为质点,不计空气阻力,重力加速度的大小g取10 m/s2,sin 72.8=0.96,cos 72.8=0.30。求:图乙(1)运动员腾空过程中离开AD的距离的最大值d;(2)M、N之间的距离L。参考答案热点二体育运动类【预测1】答案(1)0.2(2)4.4 m/s2解析(1)冰球做匀减速运动,由牛顿第二定律有mg=ma由几何关系知x球=dcos53

5、=60m由运动学公式v2-v02=-2ax球解得冰球与冰面间的动摩擦因数=0.2(2)由几何关系知x人=dsin53=80m球到达圆周的时间t=v-v0-a=6s设李华加速度大小为a,x人=12at2解得李华的加速度大小a=4.4m/s2【预测2】答案(1)2 s(2)v010 m/s(3)Ek=12mg2t21+14tan2t2hg解析(1)滑雪者在空中做平抛运动,则h=12gt02,解得t0=2hg=2s(2)为使滑雪者跃出后直接落到地面上,则平抛运动的水平距离应满足xhtan而x=v0t0解得v02gh2tan=10m/s(3)设滑雪者平抛运动的水平距离和下落高度分别为x、y,落到斜坡时

6、的水平和竖直分速度分别为vx、vy,则vy=gty=12gt2x=ytan=vxtEk=12mv2=12mvy2+12mvx2解得Ek=12mg2t21+14tan2t2hg【预测3】答案(1)4.8 m(2)12 m解析(1)在M点,设运动员在ABCD面内垂直AD方向的分速度为v1,由运动的合成与分解规律得v1=vMsin72.8设运动员在ABCD面内垂直AD方向的分加速度为a1,由牛顿第二定律得mgcos17.2=ma1由运动学公式得d=v122a1联立式,代入数据得d=4.8m(2)在M点,设运动员在ABCD面内平行AD方向的分速度为v2,由运动的合成与分解规律得v2=vMcos72.8设运动员在ABCD面内平行AD方向的分加速度为a2,由牛顿第二定律得mgsin17.2=ma2设腾空时间为t,由运动学公式得t=2v1a1L=v2t+12a2t2联立式,代入数据得L=12m