熱點07娛樂中的物理-2025年高考物理【熱點重點難點】專練

（陜西、山西、寧夏、青海）熱點07娛樂中的物理

游戲常與受力平衡、牛頓定律、功能關(guān)系、能量守恒定律、動量進行綜合

健身運動常與受力平衡、牛頓定律、功能關(guān)系、能量守恒定律進行綜合

游樂場常與受力平衡、牛頓定律、功能關(guān)系、能量守恒定律、動量進行綜合

噴泉、熱氣球常與勻變速直線運動、動量進行綜合

4限時提和綜（建議用時：40分鐘）

考點01

力與運動

1.（2024?陜西省咸陽市?一模）跳跳桿是一種深受小朋友喜愛的彈跳器。可以自由伸縮的中心彈簧，一端

固定在跳桿上，另一端固定在與踏板相連的桿身上，當人在踏板上用力向下壓縮彈簧，然后彈簧向上彈起，

將人和跳桿帶離地面。當某同學玩跳跳桿時從最高點豎直下落到最低點的過程中，忽略空氣阻力的影響，下

列說法正確的是（）

A.下落全過程中，該同學速度一直減小

B.下落全過程中，該同學加速度先增大后減小

C.下落全過程中，跳桿剛接觸地面時，該同學速度最大

D.下落全過程中，跳跳桿形變量最大時，該同學處于超重狀態(tài)

2.（2024?山西省懷仁一中?三模）趣味比賽“毛毛蟲競速”鍛煉體能的同時，也考驗班級的團隊協(xié)作能

力。某高中校運動會比賽中某班五位同學齊心協(xié)力，默契配合，發(fā)令后瞬間將“毛毛蟲”提起并沿水平跑道

加速出發(fā)，加速度大小約為7.5m/s2。已知“毛毛蟲”道具質(zhì)量為4kg,重力加速度g=10m/s2,不計空氣阻

力。則在發(fā)令后瞬間平均每位同學對道具的作用力約為（）

A.6NB.8N

C.IOND.3ON

3.（2024?吉林省白山市?二模）如圖，噴泉可以美化景觀，現(xiàn)有一噴泉從地面圓形噴口豎直向上噴出,

若噴泉高度約為1.8m,噴口橫截面積為5.0x10-3已知水的密度為l.OxIC^kg/n?,不計空氣阻力，

重力加速度g大小取10m/s2,則該噴口每秒噴水質(zhì)量大約為（）

A.300kgB.30kgC.3kgD.30g

4.（2024?云南省?一模）如圖所示，熱氣球由球囊、吊籃和加熱裝置三部分構(gòu)成，加熱裝置固定在吊籃

上，用24根對稱分布的輕繩拴住并與球囊相連，輕繩與豎直方向夾角均為37。。熱氣球被鎖定在地面上，

現(xiàn)緩慢加熱球內(nèi)空氣使其密度不斷減小。當加熱至某溫度時，熱氣球受到豎直向上大小為3.85X1（）4N的

浮力，球內(nèi)氣體總質(zhì)量為3100kg,此時解除熱氣球鎖定。若球囊質(zhì)量為208kg,吊籃和加熱裝置總質(zhì)量為

192kg,重力加速度大小取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37O=0.8?熱氣球解除鎖定瞬間，求

（1）熱氣球的加速度大小;

（2）每根繩子的拉力大小。

球囊

輕繩

加熱裝置

吊籃

考點02

能量與動量

1.（2024?陜西省?二模）如圖所示為雜技表演“胸口碎大石”，其原理可解釋為：當大石塊獲得的速度

較小時，下面的人感受到的振動就會較小，人的安全性就較強，若大石塊的質(zhì)量是鐵錘的150倍，則撞擊

后大石塊的速度可能為鐵錘碰撞前速度的（

1一1、11

A.——B.---c.-----D.---

50150250350

2.（2024?青海省西寧市大通縣?二模）熱氣球游覽是一項新型旅游項目，游客在吊籃內(nèi)隨熱氣球一起上

升到一定高度。若某次熱氣球在地面從靜止開始向上做勻加速運動，當熱氣球上升的速度為5m/s時，某游

客的一個質(zhì)量為0.1kg的物件脫落，物件從脫落到落地所用的時間為物件隨熱氣球加速上升所用時間的一

半，不計物件在空中運動受到的空氣阻力，重力加速度g取10m/s2,求：

（1）物件脫落時離地面的高度；

（2）物件脫落后在空中運動過程中，重力的沖量。

3.（2024?青海省西寧市大通縣?四模）蹦極是近些年來新興的一項非常刺激的戶外休閑活動。小麗在跳

臺安全員的正確操作下完成下跳，整個過程中彈跳繩（始終在彈性限度內(nèi)）多次伸縮，小麗最終被安全拉

上跳臺。空氣阻力不能忽略，下列說法正確的是（）

A.彈跳繩伸直前小麗的機械能不變

B.彈跳繩剛伸直時小麗的動能最大

C.小麗被安全員勻速向上拉時，彈跳繩的彈力增大

D.整個過程中小麗所受重力做功為零

4.（2024?山西省陽泉市?三模）2024年春晚雜技節(jié)目《躍龍門》帶給觀眾震撼的視覺盛宴，教練在訓練

時將壓力傳感器安裝在蹦床上，記錄演員對蹦床的壓力。如圖是某次彩排中質(zhì)量為40kg的演員在豎直方向

運動時計算機輸出的壓力一時間圖像片段，運動員可視為質(zhì)點。不計空氣阻力，重力加速度

g=10m/s2,下列說法正確的是（）

A.演員在a到b過程處于超重狀態(tài)

B.演員在b時刻速度最大，速度大小為8m/s

C.從。時刻到b時刻，蹦床對演員做的功大于1280J

D.從。時刻到6時刻，蹦床給演員的沖量大小為320N?s

5.（2024?湖北省十一校聯(lián)考?二模）下圖是大型戶外水上競技闖關(guān)活動中“渡河”環(huán)節(jié)的簡化圖。固定

在地面上的圓弧軌道上表面光滑。質(zhì)量4kg的平板浮于河面上，其左端緊靠著圓弧軌道，且其上表面

高度差/z=3.2m處由靜止滑下，人與A碰撞后經(jīng)％=0.6s與平板速度相等，此時A恰好沖出平板并沉入

水中，不影響平板運動。已知人、橡膠塊與平板間的動摩擦因數(shù)均為〃=。5；平板受到水的阻力是其所

受浮力的人倍優(yōu)=0.1）。平板碰到河岸立即被鎖定。河面平靜，水的流速忽略不計，整個過程中有足夠的

安全保障措施。人、橡膠塊A可看作質(zhì)點，重力加速度g取lOm/s"求：

（1）人與橡膠塊A相撞之后，A沖出平板之前，平板的加速度多大;

（2）人與橡膠塊A相撞之后瞬間，A的速度多大;

6.（2024?浙江省寧波“十校”?3月聯(lián)考）DIY手工能夠讓兒童體驗到創(chuàng)造過程中的樂趣和成就感。圖為

某款DIY太陽能小車，組裝成功后質(zhì)量約為130g,太陽直射時行駛速度約為0.25m/s,行駛過程中阻力約為

車重的0.2倍。已知太陽與地球之間的平均距離約為L5xl0"m，太陽每秒輻射的能量約為3.9xl（）26j,太

陽光傳播到達地面的過程中大約有37%的能量損耗，太陽能電池有效受光面積約為15cm2,則該車所用太

陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為機械能的效率約為（）

A.5%B.10%C.20%D.30%

考點03

機械振動與機械波光學電磁波

1.（2024?山西省晉城市?一模）如圖甲所示，通過戰(zhàn)斗繩進行高效全身訓練是健身房的最新健身潮流之

一、健身愛好者訓練時，手持繩的一端上下甩動形成的繩波可簡化為簡諧橫波，手的平衡位置在x=0處，

手從平衡位置開始甩動時開始計時，Z=0.5s時繩的波形圖如圖乙所示，此時繩波剛好傳播到x=6m處，下列

說法正確的是（）

A.繩波傳播的速度大小為12m/s

B.繩波第一次從尸0處傳到x=6m處的過程中，x=3m處的質(zhì)點通過的路程為1.2m

C.手從平衡位置開始甩動時起振方向沿y軸正方向

D.UO.5s時，x=3m處的質(zhì)點的加速度最大

2.（2024?山東省聊城市?三模）哈爾濱是中國著名的冰雪旅游城市，每年冬季都會舉辦盛大的冰雪節(jié)。

冰雕展則成為了人們探訪冬季夢幻之旅的最佳選擇,冰雕展上有一塊底邊邊長為2￡,高為L的長方體冰塊,

冰塊內(nèi)上下底面中心連線為OO'，在。'處安裝了一盞可視為點光源的黃燈，已知冰對黃光的折射率為JE，

光在真空中傳播的速度為c。下列說法正確的是（）

A.由燈直接發(fā)出的光照射到冰塊上表面時都能從上表面射出

B.由燈直接發(fā)出的光照射到冰塊四個側(cè)面時都能從側(cè)面射出

C.未經(jīng)反射直接從玻璃磚中射出的黃光在玻璃磚中傳播的最長時間為生

D.未經(jīng)反射直接從玻璃磚中射出的黃光在玻璃磚中傳播的最長時間為叵

考點04

熱學近代物理

1.（2024?陜西省漢中市?二模）圖甲為某氣壓型彈跳桿，其核心部分可簡化為圖乙所示的豎直倒立質(zhì)量

為小的圓筒形汽缸（導熱性良好），連桿一端與水平地面接觸，另一端與面積為S的活塞連接（活塞厚度

不計），汽缸內(nèi)密封一定質(zhì)量的理想氣體。沒有站人時活塞位于距缸底為”的A處。當某同學站上汽缸最

2

終穩(wěn)定后，活塞位于距離缸底九的8處。已知大氣壓強為。°,重力加速度為g,不計活塞與汽缸間

的摩擦，汽缸始終保持豎直。

(1)求該同學的質(zhì)量Af；

(2)若該同學仍然站在踏板上，使密閉氣體緩慢升溫，最終活塞回到位置4若此過程中氣體內(nèi)能增加了

At/,求該過程中缸內(nèi)氣體從外界吸收的熱量Q。

乙

2.(2024?陜西省長安區(qū)?高三第一次聯(lián)考)如圖所示，“空氣炮”是非常有趣的小玩具，深受小朋友們

喜愛。其使用方法是先用手拉動后面的橡膠膜，抽取一定量的空氣后，迅速放手，橡膠膜在恢復原狀的過程

中壓縮空氣，從而產(chǎn)生內(nèi)外壓強差，空氣從管口沖出形成沖力。已知“空氣炮”在未使用前的容積為600mL,

拉動橡膠膜至釋放前的容積變?yōu)?00mL,大氣壓強為1.05xl05Pa,整個過程中“空氣炮”中的空氣溫度等

于環(huán)境溫度27℃不變。

(1)若橡膠膜恢復原狀的過程可視為沒有氣體沖出，試求恢復原狀瞬間“空氣炮”內(nèi)部空氣壓強。

(2)經(jīng)檢測，橡膠膜恢復原狀瞬間，“空氣炮”內(nèi)部空氣壓強為L2xlO5Pa,試求此時已沖出管口的空氣質(zhì)

量與仍在“空氣炮”內(nèi)部的空氣質(zhì)量之比。

熱點題型01

游戲中的物理

1.(2024?陜西省長安區(qū)?高三第一次聯(lián)考)某同學參加“筷子夾玻璃珠”游戲。如圖所示，夾起玻璃珠

后，左側(cè)筷子與豎直方向的夾角。為銳角，右側(cè)筷子豎直，且兩筷子始終在同一豎直平面內(nèi)。保持玻璃珠

靜止不動，且忽略筷子與玻璃珠間的摩擦。左側(cè)筷子對玻璃珠的彈力為耳，右側(cè)筷子對玻璃珠的彈力為

B。玻璃珠的重力為G,下列說法正確的是（）

A.F1<F2

B.6<G

C.保持右側(cè)筷子豎直，玻璃珠仍靜止，左側(cè)筷子與豎直方向的夾角。略微減小，則及增大

D.保持右側(cè)筷子豎直，玻璃珠仍靜止，左側(cè)筷子與豎直方向的夾角。略微減小，則工減小

2.（2024?陜西省渭南市?一模）一種小孩玩的碰撞游戲可看作如下模型。如圖所示，左端固定有豎直擋

板的薄木板放于水平面上，木板厚度可不計。滑塊置于木板的右端，滑塊可視為質(zhì)點。已知滑塊質(zhì)量

7711=1.0kg,滑塊與木板、滑塊與水平面、木板與水平面的動摩擦因數(shù)均為〃=0.2；木板長Z=1.0m,質(zhì)量

相2=3.0kg,重力加速度取g=10m/s2。現(xiàn)用尸=22N的水平拉力作用于木板，在滑塊即將與木板左側(cè)擋板碰撞

時，撤去拉力F,設(shè)滑塊與木板的碰撞瞬間完成，且無能量損失。求：

（1）撤去拉力廠瞬間滑塊與木板的速度大小；

（2）木板從開始運動直至停止的整個運動過程中位移大小；

（3）滑塊和木板都停止時，滑塊與木板右端的距離。

熱點題型02

健身中的物理

1.（2024?寧夏石嘴山市平羅中學?五模）（多選）“戰(zhàn)繩”是一種近年流行的健身器材，健身者把兩根

相同繩子的一端固定在一點，用雙手分別握住繩子的另一端，上下抖動繩子使繩子振動起來（圖甲），

以手的平衡位置為坐標原點，圖乙是健身者右手在抖動繩子過程中某時刻的波形，若右手抖動的頻率是

0.5Hz，下列說法正確的是（）

甲乙

A.波速大小為4mzs

B.該時刻P點的位移為loV2cm

C.該時刻。點的振動方向沿了軸負方向

D.再經(jīng)過0.25s,P點到達平衡位置

E.從該時刻開始計時，質(zhì)點。的振動方程為y=20sin（加+i）cm

2.（2024?山西省懷仁一中?三模）（多選）市面上有一種自動計數(shù)的智能呼拉圈。如圖甲，腰帶外側(cè)帶有

軌道，將帶有滑輪的短桿穿過軌道，短桿的另一端懸掛一根帶有配重的細繩，其模型簡化如圖乙所示。將腰

帶水平套在腰上，通過人體微小扭動，使配重在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，此時繩子與豎直方向夾角為8。

配重運動過程中認為腰帶沒有變形，下列說法正確的是（）

A.若增大轉(zhuǎn)速，繩子的拉力變小

B.若增大轉(zhuǎn)速，腰受到腰帶的彈力變大

C.若減小轉(zhuǎn)速，腰受到腰帶的摩擦力不變

D.若只增加配重，保持轉(zhuǎn)速不變，則繩子與豎直方向夾角0變小

熱點題型03=

游樂場中的物理

1.（2024?四川省成都市?第二次聯(lián)考）（多選）如圖，“渤海之眼”摩天輪是當今世界上最高的無軸式摩

天輪，該摩天輪處于豎直平面內(nèi)，小明乘坐觀景艙（可視為質(zhì)點）沿輪盤外緣做逆時針方向的勻速圓周運

動，運動軌跡的最高點為4最低點為8,小明在運動一周的過程中，下列說法正確的是（）

A.小明經(jīng)過A、B兩點時動量相同

B.從A點到8點的過程中，小明的機械能減小

C.從A點到8點和B點到A點的過程中，小明所受合外力做功相等

D.從A點到2點和8點到A點的過程中，小明所受合外力的沖量相同

2.（2024?寧夏銀川一中?二模）（多選）碰碰車深受青少年的喜愛，因此大多數(shù)游樂場都設(shè)置了碰碰車，

如圖所示為兩游客分別駕駛碰碰車進行游戲。在某次碰撞時，紅車靜止在水平面上，黃車以恒定的速度與

車發(fā)生正撞；已知黃車和紅車連同游客的質(zhì)量分別為㈣、m2,碰后兩車的速度大小分別為匕、丫2,假設(shè)碰

撞的過程沒有機械能損失。則下列說法正確的是（）

B.若碰后黃車反向運動，則碰撞前后黃車的速度大小之比可能為5：6

C.若碰后黃車反向運動且速度大于紅車，則一定有機2>3叫

D,碰后紅車的速度與碰前黃車的速度大小之比可能為3：1

:旃展培優(yōu)練

1.（2024?陜西省柞水中學?沖刺一）有一款闖關(guān)游戲可以簡化為如圖所示模型。可視為質(zhì)點的物塊A和

長L=12m的木板B疊放在左側(cè)粗糙水平地面上，A、B的質(zhì)量分別為根A=60g和加B=20g,A、B之

間以及B與地面之間的動摩擦因數(shù)分別為4=0.3和〃2=0.2。距B右側(cè)d=2m處有一與B上表面平齊

的光滑臺面，臺面上固定一半徑尺=0.08m的光滑圓弧軌道，其底端兩側(cè)稍微錯開，分別與左右臺面平

滑過渡（未畫出）。現(xiàn)讓A以初速度%從B上某一位置開始向右滑動，一段時間后經(jīng)由B的右端滑上臺

面，沿圓弧軌道做完整的圓周運動，并最終被接收盒“捕獲”，游戲便獲得成功。已知B與臺面相碰反彈

運動一小段距離便被鎖定靜止不動，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g取10m/s2。求：

（1）A、B剛開始滑動時的加速度大小；

（2）A以多大速度滑上臺面，可以恰好過最高點Q；

（3）為確保游戲能成功，A的初速度％的取值范圍。

Q

半徑為R=0.8m、圓心角120?的圓弧軌道BC、CZ）組成，OB、豎直，小球（可視為質(zhì)點）能

無碰撞地從軌道8c進入軌道CZ）。小球1被固定于A處的彈簧彈出后，與靜置在水平軌道的小球2發(fā)生

彈性碰撞。游戲設(shè)置一、二、三等獎：若小球2能夠進入圓弧軌道獲三等獎，若小球2能在圓弧軌道

CD（不包括。點）段脫離獲二等獎，若小球1能在圓弧軌道CO（不包括。點）段脫離則獲一等獎，其

他情況都不能獲獎。已知小球1的質(zhì)量叫=0.3kg，小球2的質(zhì)量餌=0.1kg,重力加速度g取lOm/s,,

忽略一切摩擦，不考慮小球間的二次碰撞。

（1）若游戲能獲獎，則小球2進入B點時，求軌道對小球彈力的最小值;

（2）小球2碰后的速度多大時，游戲能獲二等獎;

（3）彈性勢能滿足什么條件時可獲一等獎。

熱點07娛樂中的物理

『贏麻股J

游戲常與受力平衡、牛頓定律、功能關(guān)系、能量守恒定律、動量進行綜合

健身運動常與受力平衡、牛頓定律、功能關(guān)系、能量守恒定律進行綜合

游樂場常與受力平衡、牛頓定律、功能關(guān)系、能量守恒定律、動量進行綜合

噴泉、熱氣球常與勻變速直線運動、動量進行綜合

限時提升練（建議用時：40分鐘）

考點01

力與運動

1.（2024?陜西省咸陽市?一模）跳跳桿是一種深受小朋友喜愛的彈跳器。可以自由伸縮的中心彈簧，一端

固定在跳桿上，另一端固定在與踏板相連的桿身上，當人在踏板上用力向下壓縮彈簧，然后彈簧向上彈起，

將人和跳桿帶離地面。當某同學玩跳跳桿時從最高點豎直下落到最低點的過程中，忽略空氣阻力的影響，下

列說法正確的是（）

A.下落全過程中，該同學速度一直減小

B.下落全過程中，該同學加速度先增大后減小

C.下落全過程中，跳桿剛接觸地面時，該同學速度最大

D.下落全過程中，跳跳桿形變量最大時，該同學處于超重狀態(tài)

【答案】D

【解析】ABC.下落全過程中，跳桿接觸地面前，該同學和跳桿做自由落體運動，速度增大，加速度保持

不變；跳桿剛接觸地面后，一開始彈簧彈力小于該同學和跳桿的總重力，該同學和跳桿繼續(xù)向下做加速度

減小的加速運動；當彈簧彈力等于該同學和跳桿的總重力時，該同學和跳桿的速度達到最大；之后彈簧彈

力大于該同學和跳桿的總重力，該同學和跳桿繼續(xù)向下做加速度增大的減速運動；故下落全過程中，該同

學速度先增大后減小，加速度先減小后增大，故ABC錯誤；

D.下落全過程中，跳跳桿形變量最大時，加速度方向向上，該同學處于超重狀態(tài)，故D正確。

故選D。

2.（2024?山西省懷仁一中?三模）趣味比賽“毛毛蟲競速”鍛煉體能的同時，也考驗班級的團隊協(xié)作能

力。某高中校運動會比賽中某班五位同學齊心協(xié)力，默契配合，發(fā)令后瞬間將“毛毛蟲”提起并沿水平跑道

加速出發(fā)，加速度大小約為7.5m/s2。已知“毛毛蟲”道具質(zhì)量為4kg,重力加速度g=10m/s2,不計空氣阻

力。則在發(fā)令后瞬間平均每位同學對道具的作用力約為（）

A.6NB.8N

C.IOND.30N

【答案】C

【解析】設(shè)平均每位同學對道具的作用力為凡對“毛毛蟲”道具受力分析，該道具受到重力和五位同學的

作用力，如圖所示：

*優(yōu)g

由幾何關(guān)系和牛頓第二定律得

（mg）~=（5Fy

解得

F=10N

故選Co

3.（2024?吉林省白山市?二模）如圖，噴泉可以美化景觀，現(xiàn)有一噴泉從地面圓形噴口豎直向上噴出,

若噴泉高度約為1.8m,噴口橫截面積為5.0x10-3m2,已知水的密度為LOxlC^kg/n?,不計空氣阻力，

重力加速度g大小取lOm/sz,則該噴口每秒噴水質(zhì)量大約為（）

A.300kgB.30kgc.3kgD.30g

【答案】B

【解析】由豎直上拋運動公式v；=2g/z,得

v0=6m/s

因此該噴口每秒噴水質(zhì)量大約為

m=pSvot=30kg

故選B。

4.（2024?云南省?一模）如圖所示，熱氣球由球囊、吊籃和加熱裝置三部分構(gòu)成，加熱裝置固定在吊籃

上，用24根對稱分布的輕繩拴住并與球囊相連，輕繩與豎直方向夾角均為37。。熱氣球被鎖定在地面上，

現(xiàn)緩慢加熱球內(nèi)空氣使其密度不斷減小。當加熱至某溫度時，熱氣球受到豎直向上大小為3.85xlC）4N的

浮力，球內(nèi)氣體總質(zhì)量為3100kg,此時解除熱氣球鎖定。若球囊質(zhì)量為208kg,吊籃和加熱裝置總質(zhì)量為

192kg,重力加速度大小取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。熱氣球解除鎖定瞬間，求

（1）熱氣球的加速度大小;

（2）每根繩子的拉力大小。

輕繩

吊籃

【答案】⑴Im/s2；（2）110N

【解析】（1）設(shè)球內(nèi)氣體質(zhì)量為加1，球囊質(zhì)量為加2，吊籃和加熱裝置質(zhì)量為機3；取整體為研究對象，

由牛頓第二定律可得

F_（網(wǎng)+牡+乃）g={mi+叫+加5”

解得

tz=lm/s2

（2）繩子對吊籃和加熱裝置的拉力在水平方向合力為0,在豎直方向分力與重力的合力產(chǎn)生向上的加速

度，由牛頓第二定律可得

244cos37°-m3g=m3a

解得

K=110N

考點02

能量與動量

1.（2024?陜西省?二模）如圖所示為雜技表演“胸口碎大石”，其原理可解釋為：當大石塊獲得的速度

較小時，下面的人感受到的振動就會較小，人的安全性就較強，若大石塊的質(zhì)量是鐵錘的150倍，則撞擊

后大石塊的速度可能為鐵錘碰撞前速度的（）

【答案】B

【解析】如果發(fā)生的是完全非彈性碰撞，則由動量守恒定律

mv0=(150m+m)v

解得

1

V=——K

151°

如果發(fā)生的是彈性碰撞，則由動量守恒定律

mv0=150/Wj+mv2

由機械能守恒定律

—mVg=—x150mv^+—mv；

聯(lián)立解得

2

V1]----v0

1510

故撞擊后大石塊的速度范圍為

12

——v<v<——％

151n151°

故撞擊后大石塊的速度可能為鐵錘碰撞前速度的」一。

150

故選B。

2.（2024?青海省西寧市大通縣?二模）熱氣球游覽是一項新型旅游項目，游客在吊籃內(nèi)隨熱氣球一起上

升到一定高度。若某次熱氣球在地面從靜止開始向上做勻加速運動，當熱氣球上升的速度為5m/s時，某游

客的一個質(zhì)量為0.1kg的物件脫落，物件從脫落到落地所用的時間為物件隨熱氣球加速上升所用時間的一

半，不計物件在空中運動受到的空氣阻力，重力加速度g取10m/s2,求：

（1）物件脫落時離地面的高度；

（2）物件脫落后在空中運動過程中，重力的沖量。

【答案】（1）10m；（2）2N-s,方向豎直向下

【解析】（1）設(shè)物件隨熱氣球上升的時間為加速度大小為。，則

物件隨熱氣球一起上升的高度為

,12

rl——at

2

物件脫落后做豎直上拋運動，根據(jù)題意有

-Z

a=-s=1.25m/s

8

物件脫落時離地面的高度

(2)由

h——at'

2

物件脫落后在空中運動的時間

f=2s

因此物件脫落后在空中運動過程中，重力的沖量大小為

I=mgt'=2N's

方向豎直向下

3.（2024?青海省西寧市大通縣?四模）蹦極是近些年來新興的一項非常刺激的戶外休閑活動。小麗在跳

臺安全員的正確操作下完成下跳，整個過程中彈跳繩（始終在彈性限度內(nèi)）多次伸縮，小麗最終被安全拉

上跳臺。空氣阻力不能忽略，下列說法正確的是（）

A.彈跳繩伸直前小麗的機械能不變

B.彈跳繩剛伸直時小麗的動能最大

C.小麗被安全員勻速向上拉時，彈跳繩的彈力增大

D.整個過程中小麗所受重力做功為零

【答案】D

【解析】A.小麗下落過程中空氣阻力做負功，小麗的機械能減小，選項A錯誤；

B.彈跳繩剛伸直時重力大于彈力和阻力，小麗所受合力仍豎直向下，動能還會增大，選項B錯誤；

C.小麗被安全員勻速向上拉時，彈跳繩的彈力不變，選項C錯誤；

D.整個過程中小麗高度變化為零，重力做功為零，選項D正確。

故選D。

4.（2024?山西省陽泉市?三模）2024年春晚雜技節(jié)目《躍龍門》帶給觀眾震撼的視覺盛宴，教練在訓練

時將壓力傳感器安裝在蹦床上，記錄演員對蹦床的壓力。如圖是某次彩排中質(zhì)量為40kg的演員在豎直方向

運動時計算機輸出的壓力一時間（廠一/）圖像片段，運動員可視為質(zhì)點。不計空氣阻力，重力加速度

g=10m/s2,下列說法正確的是（）

A.演員在a到b過程處于超重狀態(tài)

B.演員在b時刻速度最大，速度大小為8m/s

C.從a時刻到》時刻，蹦床對演員做的功大于1280J

D.從a時刻到6時刻，蹦床給演員的沖量大小為320N6

【答案】c

【解析】A.演員在。到b過程，壓力由最大值減小為0,根據(jù)牛頓第三定律可知，演員所受支持力由最大

值減小為0,根據(jù)牛頓第二定律可知，加速度方向先向上后向下，加速度大小先減小后增大，則演員在a

到b過程先處于超重狀態(tài)，后處于失重狀態(tài)，故A錯誤；

B.結(jié)合上述可知，演員在。到6過程，先向上做加速度減小的變加速直線運動，后向上做加速度減小的

變減速直線運動，當加速度為0時，速度達到最大值，即。到b之間的某一時刻，演員的速度最大，故B

錯誤；

C.根據(jù)圖像可知，演員脫離蹦床在空中運動的時間為

2.8s-1.2s=1.6s

根據(jù)豎直上拋運動的對稱性可知，演員脫離蹦床向上運動的時間為0.8s,利用逆向思維，根據(jù)速度公式有

%=g[=10x0.8m/s=8m/s

從〃時刻到。時刻，結(jié)合上述可知，合外力對演員做的功為

1

W=-mv^9=1280J

根據(jù)圖像可知，從。時刻到b時刻，蹦床的彈性勢能轉(zhuǎn)化為演員增加的重力勢能與動能，可知，從。時刻

到b時刻，蹦床對演員做的功大于1280J,故C正確;

D.從。時刻到6時刻，根據(jù)動量定理有

I一？n='"V。

解得

解得

7=520N-s

故D錯誤。

故選C。

5.（2024?湖北省十一校聯(lián)考?二模）下圖是大型戶外水上競技闖關(guān)活動中“渡河”環(huán)節(jié)的簡化圖。固定

在地面上的圓弧軌道上表面光滑。質(zhì)量4kg的平板浮于河面上，其左端緊靠著圓弧軌道，且其上表面

高度差/i=3.2m處由靜止滑下，人與A碰撞后經(jīng)％=0.6s與平板速度相等，此時A恰好沖出平板并沉入

水中，不影響平板運動。已知人、橡膠塊與平板間的動摩擦因數(shù)均為〃=。5；平板受到水的阻力是其所

受浮力的k倍化=0.1）。平板碰到河岸立即被鎖定。河面平靜，水的流速忽略不計，整個過程中有足夠的

安全保障措施。人、橡膠塊A可看作質(zhì)點，重力加速度g取lOm/s。，求：

（1）人與橡膠塊A相撞之后，A沖出平板之前，平板的加速度多大；

（2）人與橡膠塊A相撞之后瞬間，A的速度多大；

（3）若“渡河”過程中，平板能夠碰到河岸，河岸寬度的最大值。

Q

KA

___________河岸

<--------d>1

2

【答案】（1）5m/s；（2）10m/s；（3）9.6m

【解析】（1）人與橡膠塊A相撞之后，設(shè)平板的加速度為內(nèi),根據(jù)牛頓第二定律

〃（"Z+7%）g-kCM+m+m0）g=Max

代入數(shù)據(jù)，解得

2

ax=5m/s

(2)設(shè)人滑到圓弧軌道底端時的速度大小為w,由機械能守恒定律

mgh=；mv；

解得

v0=8m/s

人與A碰撞后，由牛頓第二定律，設(shè)人的加速度為外,則

fj.mg=ma2

解得

a2=5mzs2

設(shè)A的加速度為內(nèi)，則

〃〃70g=加洶

解得

2

a3=5m/s

人與A碰撞過程系統(tǒng)內(nèi)力遠大于外力，系統(tǒng)動量守恒，以向右為正方向，經(jīng)：=0.6s人與平板共速，設(shè)人

與A碰撞后人的速度大小為匕，A的速度大小為丫2，有

匕-出。=%。

解得

%=6m/s

對人與A在碰撞過程中，由動量守恒定律得

mv0=mvx+m0v2

解得

v2=10m/s

(3)%=0.6s時間內(nèi)，A的位移為

%；“3片=5.1m

人與平板共速后，設(shè)人與平板整體的加速度為m對人與板，由牛頓第二定律得

kQM+m)g=QM+ni)a

解得

a—lm/s2

設(shè)人與平板共速時的速度為也有

v-貼=3m/s

人與平板共速到平板速度為零過程中，平板的位移大小垃滿足

0-v2=2a%

解得

x2=4.5m

則河岸寬度的最大值

4=%+%2=9.6m

6.（2024?浙江省寧波“十校”?3月聯(lián)考）DIY手工能夠讓兒童體驗到創(chuàng)造過程中的樂趣和成就感。圖為

某款DIY太陽能小車，組裝成功后質(zhì)量約為130g,太陽直射時行駛速度約為0.25m/s,行駛過程中阻力約為

車重的0.2倍。已知太陽與地球之間的平均距離約為L5xlO"m,太陽每秒輻射的能量約為3.9xl（）26j,太

陽光傳播到達地面的過程中大約有37%的能量損耗，太陽能電池有效受光面積約為15cm2,則該車所用太

陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為機械能的效率約為（）

B.10%C.20%D.30%

【答案】A

【解析】由題意可知，驅(qū)動該太陽能小車正常行駛時所需要的機械功率為

尾I=八=加=0.2mgv

代入數(shù)據(jù)可得

Pn=0.065W

該太陽能小車接收太陽的功率為

p=-^-xSx(l-37%)

4萬廠

其中

As=—=3.9X1026W,r=1.5xlO"m-S=15cm2=0.0015m2

心t

代入數(shù)據(jù)解得

p=1.304W

該車所用太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為機械能的效率約為

r)=^x100%=0-065Wx100%~5%

P1.304W

故選Ao

考點03

機械振動與機械波光學電磁波

1.（2024?山西省晉城市?一模）如圖甲所示，通過戰(zhàn)斗繩進行高效全身訓練是健身房的最新健身潮流之

一、健身愛好者訓練時，手持繩的一端上下甩動形成的繩波可簡化為簡諧橫波，手的平衡位置在x=0處，

手從平衡位置開始甩動時開始計時，Z=0.5s時繩的波形圖如圖乙所示，此時繩波剛好傳播到x=6m處，下列

說法正確的是（）

甲

A.繩波傳播的速度大小為12m/s

B.繩波第一次從x=0處傳到x=6m處的過程中，x=3m處的質(zhì)點通過的路程為1.2m

C.手從平衡位置開始甩動時起振方向沿y軸正方向

D.z=0.5s時，x=3m處的質(zhì)點的加速度最大

【答案】A

【解析】A.繩波傳播的速度

v=-=-^-m/s=12m/s

At0.5

故A正確；

B.根據(jù)圖乙可知，波長為6m,即周期為0.5s,繩波第一次從x=0處傳到x=6m處的過程中，x=3m處的質(zhì)

點只振動了半個周期，經(jīng)過的路程為2個振幅，即x=3m處的質(zhì)點通過的路程為

5=2A=60cm=0.6m

故B錯誤；

C.根據(jù)同側(cè)法可知，6m處的質(zhì)點的起振方向沿y軸負方向，由于所有質(zhì)點的起振方向均與波源的起振

方向相同，可知，手從平衡位置開始甩動時起振方向沿y軸負方向，故C錯誤；

D.根據(jù)上述可知，Z=0.5s時，處的質(zhì)點處于平衡位置剛剛開始振動，質(zhì)點位移為0,可知質(zhì)點的加速

度也為0,故D錯誤。

故選Ao

2.（2024?山東省聊城市?三模）哈爾濱是中國著名的冰雪旅游城市，每年冬季都會舉辦盛大的冰雪節(jié)。

冰雕展則成為了人們探訪冬季夢幻之旅的最佳選擇,冰雕展上有一塊底邊邊長為23高為L的長方體冰塊，

冰塊內(nèi)上下底面中心連線為OO',在。'處安裝了一盞可視為點光源的黃燈，已知冰對黃光的折射率為0，

光在真空中傳播的速度為c。下列說法正確的是（）

A.由燈直接發(fā)出的光照射到冰塊上表面時都能從上表面射出

B.由燈直接發(fā)出的光照射到冰塊四個側(cè)面時都能從側(cè)面射出

c.未經(jīng)反射直接從玻璃磚中射出的黃光在玻璃磚中傳播的最長時間為主

D.未經(jīng)反射直接從玻璃磚中射出的黃光在玻璃胸中傳播的最長時間為旦

【答案】C

【解析】AB.由折射率公式知

1

n------

sinC

代入得

sinC=一受

n2

故臨界角等于45。，由題意知，底邊邊長為2工，高為L,如圖所示

ZA(yO=45°,則點光源剛好在上表面A點發(fā)生全反射，由幾何關(guān)系知，OB=^L,O'B=-L,則

代入得

sma=

則可知sin。＞sin45。，故可知其照射范圍如圖所示

?O

點光源施畫施圍圖

由燈直接發(fā)出的光照射到冰塊上表面時部分不能從上表面射出，同理得，當光照射到冰塊四個側(cè)面時部分

不能從側(cè)面射出，A、B錯誤；

CD.最長光路長度為元，傳播速度為v,則

L

sinC

傳播速度為

v=—

n

則傳播最長時間

nLr^L

csinCc

故選Co

考點04

熱學近代物理

1.（2024?陜西省漢中市?二模）圖甲為某氣壓型彈跳桿，其核心部分可簡化為圖乙所示的豎直倒立質(zhì)量

為機的圓筒形汽缸（導熱性良好），連桿一端與水平地面接觸，另一端與面積為S的活塞連接（活塞厚度

不計），汽缸內(nèi)密封一定質(zhì)量的理想氣體。沒有站人時活塞位于距缸底為H的A處。當某同學站上汽缸最

2

終穩(wěn)定后，活塞位于距離缸底九=§”的8處。已知大氣壓強為。0,重力加速度為g,不計活塞與汽缸間

的摩擦，汽缸始終保持豎直。

（1）求該同學的質(zhì)量

（2）若該同學仍然站在踏板上，使密閉氣體緩慢升溫，最終活塞回到位置A,若此過程中氣體內(nèi)能增加了

AC/,求該過程中缸內(nèi)氣體從外界吸收的熱量Q。

TT。

Ti

踏板—「3

*1卜|…廿一為

甲乙

、“，m2+pQ1/、

【答案】（1）M=：「；（2）Q=AU+-（mg+pS）H

2g20

【解析】（1）根據(jù)題意可知，沒有站人時，對汽缸分析

PiS=mg+pQS

站人穩(wěn)定后，對人和汽缸整體分析

P2S=（M+m）g+p0S

對汽缸內(nèi)氣體的等溫變化分析

PiSH=p?S[H

由以上解得

M=m§+PoS

,2g

（2）緩慢升溫過程中，氣體的壓強保持不變，外界對氣體做的功為

W=-P2S^H

對密閉氣體用熱力學第一定律可得

AU=W+Q

由以上解得

Q=NU+^(mg+p0S)H

2.(2024?陜西省長安區(qū)?高三第一次聯(lián)考)如圖所示，“空氣炮”是非常有趣的小玩具，深受小朋友們

喜愛。其使用方法是先用手拉動后面的橡膠膜，抽取一定量的空氣后，迅速放手，橡膠膜在恢復原狀的過程

中壓縮空氣，從而產(chǎn)生內(nèi)外壓強差，空氣從管口沖出形成沖力。已知“空氣炮”在未使用前的容積為600mL,

拉動橡膠膜至釋放前的容積變?yōu)?00mL,大氣壓強為1.05xl05Pa,整個過程中“空氣炮”中的空氣溫度等

于環(huán)境溫度27℃不變。

(1)若橡膠膜恢復原狀的過程可視為沒有氣體沖出，試求恢復原狀瞬間“空氣炮”內(nèi)部空氣壓強。

(2)經(jīng)檢測，橡膠膜恢復原狀瞬間，“空氣炮”內(nèi)部空氣壓強為L2xlO5pa,試求此時已沖出管口的空氣質(zhì)

量與仍在“空氣炮”內(nèi)部的空氣質(zhì)量之比。

【答案】(1)1.4xlO5Pa；(2)-

6

【解析】(1)以抽入氣體后的空氣炮內(nèi)氣體為研究對象，初始氣體壓強

目=1.05xl()5pa

氣體體積

K=800mL

橡皮膜恢復原狀時氣體體積

K=600mL

氣體做等溫變化，由玻意耳定律得

PM=P2%

解得

02=L4xIO,pa

即橡膠膜恢復原狀時氣體的壓強為1.4xl（）5pa。

（2）以抽入氣體后的空氣炮內(nèi)氣體為研究對象，初始氣體壓強

口=1.05xl（）5pa

氣體體積

K=800mL

橡皮膜恢復原狀時氣體在瓶內(nèi)的體積

V,=600mL

已沖出管口的氣體壓強視為與內(nèi)部相同為

p；=1.2xlO5Pa

設(shè)其體積為匕，氣體做等溫變化，由玻意耳定律得

P1K=。2'（匕+匕）

解得

匕=100mL

同壓強下氣體質(zhì)量與體積成正比，則沖出管口的氣體與內(nèi)部氣體的質(zhì)量比為

m3_V3

m2V2

解得

叫」