情景8娱乐情景-高考物理命题10种情景解读和针对性 -2025届高考物理一轮复习

高考物理命题的十种情景解读和针对性训练 物理科考试注重将物理概念、物理规律与国家经济社会发展、科学技术进步、生产生活实际紧密联系起来，通过设置真实的问题情境，要求学生抓住情境的核心要素构建物理模型，考查学生灵活运用物理知识和方法解决实际问题的能力，引导学生从“解题”向“解决问题”转变。物理科考试突出应用性，发挥考试引导教学的作用，引导学生关心身边的物理问题，关注科学发展和社会进步，体会物理学在生产生活中的应用价值，激发学生学习物理的兴趣，培养学生学以致用、知行合一的意识和躬身实践的能力。 情境是运用文字、数据、图表等形式，围绕一定主题加以设置的，为呈现解题信息、设计问题任务、达成测评目标而提供的载体。情境的创设，是为激发学生的认知建构与素养表现搭建的平台，影响学生分析与解决问题的策略与表现。通过对近年高考试题分析研究，物理高考命题情景可以归纳为六类。 情景八、娱乐情景 所谓娱乐情景，是指与杂技、娱乐、游戏等相关的命题情景。以娱乐命题，可以激发学生的好奇心，探索欲，有利于激发学生学习物理的兴趣。 【高考典例】 典例1 （2024高考江西卷第14题）. 雪地转椅是一种游乐项目，其中心传动装置带动转椅在雪地上滑动。如图（a）、（b）所示，传动装置有一高度可调的水平圆盘，可绕通过中心O点的竖直轴匀速转动。圆盘边缘A处固定连接一轻绳，轻绳另一端B连接转椅（视为质点）。转椅运动稳定后，其角速度与圆盘角速度相等。转椅与雪地之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，不计空气阻力。 （1）在图（a）中，若圆盘在水平雪地上以角速度匀速转动，转椅运动稳定后在水平雪地上绕O点做半径为的匀速圆周运动。求与之间夹角的正切值。 （2）将圆盘升高，如图（b）所示。圆盘匀速转动，转椅运动稳定后在水平雪地上绕点做半径为的匀速圆周运动，绳子与竖直方向的夹角为，绳子在水平雪地上的投影与的夹角为。求此时圆盘的角速度。 典例2 （2023高考江苏学业水平选择性考试第13题）“转碟”是传统的杂技项目，如图所示，质量为m的发光物体放在半径为r的碟子边缘，杂技演员用杆顶住碟子中心，使发光物体随碟子一起在水平面内绕A点做匀速圆周运动。当角速度为时，碟子边缘看似一个光环。求此时发光物体的速度大小和受到的静摩擦力大小f。 【针对性训练】 1. （2024辽宁六校期末联考）如图所示为某个电视台举办的线下冲关游戏中某一环节的装置，AB是处于竖直平面内的光滑圆弧轨道，半径R=1.6m，所对圆心角为60°。BC是长度为的水平传送带，CD是水平粗糙轨道，ABCD轨道与传送带平滑连接，传送带一直以速度顺时针匀速转动。某参赛者抱紧滑板从A处由静止开始下滑，经过转动的传送带，最终停在D点。参赛者和滑板可视为质点，已知该参赛者和滑板总质量m=60kg，滑板与传送带之间、滑板与水平轨道之间的动摩擦因数均为，g取10m/s²。求： （1）参赛者运动到B处的速度大小； （2）水平轨道CD的长度L₂； （3）滑板在传送上由于摩擦而产生的热量Q。 2．（11分）（2023年1月浙江选考· 18）一游戏装置竖直截面如图所示，该装置由固定在水平地面上倾角的直轨道、螺旋圆形轨道，倾角的直轨道、水平直轨道组成，除段外各段轨道均光滑，且各处平滑连接．螺旋圆形轨道与轨道、相切于处．凹槽底面水平光滑，上面放有一无动力摆渡车，并紧靠在竖直侧壁处，摆渡车:上表面与直轨道下、平台位于同一水平面．已知螺旋圆形轨道半径，B点高度为，长度，长度，摆渡车长度、质量．将一质量也为m的滑块从倾斜轨道上高度处静止释放，滑块在段运动时的阻力为其重力的0.2倍．（摆渡车碰到竖直侧壁立即静止，滑块视为质点，不计空气阻力，，） （1）求滑块过C点的速度大小和轨道对滑块的作用力大小； （2）摆渡车碰到前，滑块恰好不脱离摆渡车，求滑块与摆渡车之间的动摩擦因数； （3）在（2）的条件下，求滑块从G到J所用的时间t． 3.（10分）（2024湖南顶级名校期末） “打水漂”是很多同学体验过的游戏，小石片被水平抛出，碰到水面时并不会直接沉入水中，而是擦着水面滑行一小段距离再次弹起飞行，跳跃数次后沉入水中。如图所示，某同学在岸边离水面高度处，将一块质量的小石片以初速度水平抛出。若小石片与水面碰撞后，坚直分速度反向，大小变为碚前的一半，水平分速度方向不变，大小变为碰前的，空气阻力及小石片与水面接触时间可忽略不计，重力加速度取求∶ （1）第一次接触水面前睡间小石片的动能； （2）小石片第二次接触水面处与拋出点的水平距离。 4 . (2024年5月广东部分重点高中联考)如图所示，半径为R的球形大铁环竖直固定在铁板上，杂技演员骑摩托车在铁环内进行刺激而惊险的表演。摩托车以一定速度经过最低点时关闭引擎，在竖直平面内做圆周运动，铁板始终静止在地面上。假设铁环、铁板、杂技演员（包括摩托车）的质量均为m，杂技演员和摩托车整体可看作质点，重力加速度为g，则下列说法正确的是 A.杂技演员经过最高点时的速度不能小于 B.地面和铁板之间始终没有摩擦力 C.当杂技演员经过最高点时的速度为时，铁板对地面的压力为零 D.杂技演员经过最高点时，铁板对地面的压力不小于2mg 5．（2024河南安阳林州一中3月质检）有一种叫“飞椅”的游乐项目。如图所示，长为的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为的水平转盘边缘。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘以角速度匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为，不计钢绳的重力。以下说法正确的是（　　） A．钢绳的拉力大小为 B．钢绳的拉力大小为 C．如果角速度足够大，可以使钢绳成水平拉直 D．两个体重不同的人，摆开的夹角一样大 6.（2024年4月湖北部分重点高中期中联考）《水流星》是中国传统民间杂技艺术，杂技演员用一根绳子兜着里面倒上水的两个碗，迅速地旋转着绳子做各种精彩表演，即使碗底朝上，碗里的水也不会洒出来。假设水的质量为m，绳子长度为L，重力加速度为g，不计空气阻力。绳子的长度远远大于碗口直径。杂技演员手拿绳子的中点，让碗在空中旋转。 （1）两碗在竖直平面内做圆周运动，若碗通过最高点时，水对碗的压力等于mg，求碗通过最高点时的线速度？ （2）若两只碗在竖直平面内做圆周运动，两碗的线速度大小始终相等，如图甲所示，当正上方碗内的水恰好不流出来时，求正下方碗内的水对碗的压力？ （3）若两只碗绕着同一点在水平面内做匀速圆周运动，碗的质量为M。如图乙所示。已知绳与竖直方向的夹角为θ，求碗和水转动的角速度大小？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高考物理命题的十种情景解读和针对性训练 物理科考试注重将物理概念、物理规律与国家经济社会发展、科学技术进步、生产生活实际紧密联系起来，通过设置真实的问题情境，要求学生抓住情境的核心要素构建物理模型，考查学生灵活运用物理知识和方法解决实际问题的能力，引导学生从“解题”向“解决问题”转变。物理科考试突出应用性，发挥考试引导教学的作用，引导学生关心身边的物理问题，关注科学发展和社会进步，体会物理学在生产生活中的应用价值，激发学生学习物理的兴趣，培养学生学以致用、知行合一的意识和躬身实践的能力。 情境是运用文字、数据、图表等形式，围绕一定主题加以设置的，为呈现解题信息、设计问题任务、达成测评目标而提供的载体。情境的创设，是为激发学生的认知建构与素养表现搭建的平台，影响学生分析与解决问题的策略与表现。通过对近年高考试题分析研究，物理高考命题情景可以归纳为六类。 情景八、娱乐情景 所谓娱乐情景，是指与杂技、娱乐、游戏等相关的命题情景。以娱乐命题，可以激发学生的好奇心，探索欲，有利于激发学生学习物理的兴趣。 【高考典例】 典例1 （2024高考江西卷第14题）. 雪地转椅是一种游乐项目，其中心传动装置带动转椅在雪地上滑动。如图（a）、（b）所示，传动装置有一高度可调的水平圆盘，可绕通过中心O点的竖直轴匀速转动。圆盘边缘A处固定连接一轻绳，轻绳另一端B连接转椅（视为质点）。转椅运动稳定后，其角速度与圆盘角速度相等。转椅与雪地之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，不计空气阻力。 （1）在图（a）中，若圆盘在水平雪地上以角速度匀速转动，转椅运动稳定后在水平雪地上绕O点做半径为的匀速圆周运动。求与之间夹角的正切值。 （2）将圆盘升高，如图（b）所示。圆盘匀速转动，转椅运动稳定后在水平雪地上绕点做半径为的匀速圆周运动，绳子与竖直方向的夹角为，绳子在水平雪地上的投影与的夹角为。求此时圆盘的角速度。 【答案】（1）；（2） 【解析】 （1）转椅做匀速圆周运动，设此时轻绳拉力为T，转椅质量为m，受力分析可知轻绳拉力沿切线方向的分量与转椅受到地面的滑动摩擦力平衡，沿径向方向的分量提供圆周运动的向心力，故可得 联立解得 （2）设此时轻绳拉力为，沿和垂直竖直向上的分力分别为 ， 对转椅根据牛顿第二定律得 沿切线方向 竖直方向 联立解得 典例2 （2023高考江苏学业水平选择性考试第13题）“转碟”是传统的杂技项目，如图所示，质量为m的发光物体放在半径为r的碟子边缘，杂技演员用杆顶住碟子中心，使发光物体随碟子一起在水平面内绕A点做匀速圆周运动。当角速度为时，碟子边缘看似一个光环。求此时发光物体的速度大小和受到的静摩擦力大小f。 【参考答案】； 【名师解析】 发光体的速度 发光体做匀速圆周运动，则静摩擦力充当做圆周运动的向心力，则静摩擦力大小为 【针对性训练】 1. （2024辽宁六校期末联考）如图所示为某个电视台举办的线下冲关游戏中某一环节的装置，AB是处于竖直平面内的光滑圆弧轨道，半径R=1.6m，所对圆心角为60°。BC是长度为的水平传送带，CD是水平粗糙轨道，ABCD轨道与传送带平滑连接，传送带一直以速度顺时针匀速转动。某参赛者抱紧滑板从A处由静止开始下滑，经过转动的传送带，最终停在D点。参赛者和滑板可视为质点，已知该参赛者和滑板总质量m=60kg，滑板与传送带之间、滑板与水平轨道之间的动摩擦因数均为，g取10m/s²。求： （1）参赛者运动到B处的速度大小； （2）水平轨道CD的长度L₂； （3）滑板在传送上由于摩擦而产生的热量Q。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 （1）参赛者从A到B的过程，由动能定理可知 代入数据得 （2）参赛者在传送带上运动的过程中，因为，所以参赛者要先在传送带做匀加速运动，对参赛者（包括滑板）进行受力分析，根据牛顿第二定律可知 解得 当参赛者达到与传送带相同的速度时，其位移为 所以接下来参赛者在传送带做匀速运动直至C点， 则 接下来从C到D的过程，由动能定理可知 解得 （3）已知参赛者在传送带上匀加速运动的时间为 已知参赛者在传送带上运动时与传送带间的相对位移大小为 解得滑板在传送上由于摩擦而产生的热量 2．（11分）（2023年1月浙江选考· 18）一游戏装置竖直截面如图所示，该装置由固定在水平地面上倾角的直轨道、螺旋圆形轨道，倾角的直轨道、水平直轨道组成，除段外各段轨道均光滑，且各处平滑连接．螺旋圆形轨道与轨道、相切于处．凹槽底面水平光滑，上面放有一无动力摆渡车，并紧靠在竖直侧壁处，摆渡车:上表面与直轨道下、平台位于同一水平面．已知螺旋圆形轨道半径，B点高度为，长度，长度，摆渡车长度、质量．将一质量也为m的滑块从倾斜轨道上高度处静止释放，滑块在段运动时的阻力为其重力的0.2倍．（摆渡车碰到竖直侧壁立即静止，滑块视为质点，不计空气阻力，，） （1）求滑块过C点的速度大小和轨道对滑块的作用力大小； （2）摆渡车碰到前，滑块恰好不脱离摆渡车，求滑块与摆渡车之间的动摩擦因数； （3）在（2）的条件下，求滑块从G到J所用的时间t． 【参考答案】（1），；（2）；（3） 【名师解析】 （1）滑块从静止释放到C点过程，根据动能定理可得 解得 滑块过C点时，根据牛顿第二定律可得 解得 （2）设滑块刚滑上摆渡车时的速度大小为，从静止释放到G点过程，根据动能定理可得 解得 摆渡车碰到前，滑块恰好不脱离摆渡车，说明滑块到达摆渡车右端时刚好与摆渡车共速，以滑块和摆渡车为系统，根据系统动量守恒可得 解得 根据能量守恒可得 解得 （3）滑块从滑上摆渡车到与摆渡车共速过程，滑块的加速度大小为 所用时间为 此过程滑块通过的位移为 滑块与摆渡车共速后，滑块与摆渡车一起做匀速直线运动，该过程所用时间为 则滑块从G到J所用的时间为 3.（10分）（2024湖南顶级名校期末） “打水漂”是很多同学体验过的游戏，小石片被水平抛出，碰到水面时并不会直接沉入水中，而是擦着水面滑行一小段距离再次弹起飞行，跳跃数次后沉入水中。如图所示，某同学在岸边离水面高度处，将一块质量的小石片以初速度水平抛出。若小石片与水面碰撞后，坚直分速度反向，大小变为碚前的一半，水平分速度方向不变，大小变为碰前的，空气阻力及小石片与水面接触时间可忽略不计，重力加速度取求∶ （1）第一次接触水面前睡间小石片的动能； （2）小石片第二次接触水面处与拋出点的水平距离。 【名师解析】（1）小石片扡出做平扰运动，在坚直方向的分运动为自由落体运动，则有 解得 第一次接触水面前㫥间小石片的坚直分速度 第一次接触水面前僢间小石片的动能 解得 （2）小石片从第一次譜撞水面后做斜扰运动，运动到第二次碰撞水面前的过程中， 在空中运动的时间 小石片第二次接触水面处与扰出点的水平距离 解得 4 . (2024年5月广东部分重点高中联考)如图所示，半径为R的球形大铁环竖直固定在铁板上，杂技演员骑摩托车在铁环内进行刺激而惊险的表演。摩托车以一定速度经过最低点时关闭引擎，在竖直平面内做圆周运动，铁板始终静止在地面上。假设铁环、铁板、杂技演员（包括摩托车）的质量均为m，杂技演员和摩托车整体可看作质点，重力加速度为g，则下列说法正确的是 A.杂技演员经过最高点时的速度不能小于 B.地面和铁板之间始终没有摩擦力 C.当杂技演员经过最高点时的速度为时，铁板对地面的压力为零 D.杂技演员经过最高点时，铁板对地面的压力不小于2mg 【参考答案】.AC 【名师解析】杂技演员恰能经过最高点时，大铁环对杂技演员和摩托车整体的弹力为零，由重力提供向心力，则有，解得，即为杂技演员能经过最高点的最小速度，故A项正确；当杂技演员运动到与圆心等高点时，由弹力提供向心力，则杂技演员对铁环有水平向左或向右的作用力，因铁板始终静止在地面，故地面对铁板有水平向右或水平向左的静摩擦力，故B项错误；当杂技演员能经过最高点时，若铁板受到地面的支持力刚好为零，则杂技演员对圆环的最大压力等于铁环、铁板的重力之和，即，对杂技演员，有，解得，故C项正确；当杂技演员经过最高点时，支持力最小为零，仅由重力提供向心力，由以上分析和牛顿第三定律，可知杂技演员经过最高点时，铁板对地面的压力小于或等于，故D项错误。 5．（2024河南安阳林州一中3月质检）有一种叫“飞椅”的游乐项目。如图所示，长为的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为的水平转盘边缘。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘以角速度匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为，不计钢绳的重力。以下说法正确的是（　　） A．钢绳的拉力大小为 B．钢绳的拉力大小为 C．如果角速度足够大，可以使钢绳成水平拉直 D．两个体重不同的人，摆开的夹角一样大 【参考答案】AD 【名师解析】AB．对座椅受力分析，如图所示 竖直方向 解得 水平方向根据牛顿第二定律 故钢绳的拉力大小为 故A正确，B错误； 因钢绳拉力的竖直分量等于人的重力，则即使角速度足够大，也不可以使钢绳成水平拉直，故C错误； 根据AB项分析知 两边可消掉m，即两个体重不同的人，摆开的夹角θ一样大，故D正确。 6.（2024年4月湖北部分重点高中期中联考）《水流星》是中国传统民间杂技艺术，杂技演员用一根绳子兜着里面倒上水的两个碗，迅速地旋转着绳子做各种精彩表演，即使碗底朝上，碗里的水也不会洒出来。假设水的质量为m，绳子长度为L，重力加速度为g，不计空气阻力。绳子的长度远远大于碗口直径。杂技演员手拿绳子的中点，让碗在空中旋转。 （1）两碗在竖直平面内做圆周运动，若碗通过最高点时，水对碗的压力等于mg，求碗通过最高点时的线速度？ （2）若两只碗在竖直平面内做圆周运动，两碗的线速度大小始终相等，如图甲所示，当正上方碗内的水恰好不流出来时，求正下方碗内的水对碗的压力？ （3）若两只碗绕着同一点在水平面内做匀速圆周运动，碗的质量为M。如图乙所示。已知绳与竖直方向的夹角为θ，求碗和水转动的角速度大小？ 【名师解析】（1）由题意可知 （2分） （1分） 解得 （1分） （2）重力提供向心力，速度为v0，则 （2分） 设最低点碗对水的支持力为F2，则 （2分） 解得 （1分） 由牛顿第三定律可知，水对碗的压力为2mg，方向竖直向下； （3）设碗的质量为M，绳子的拉力为F，竖直方向有 （1分） 水平方向上 （2分） （1分） 联立解得 （1分） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$