高考物理专题复习 情境7　娱乐活动类情境

2/2情境7娱乐活动类情境1.（2024·广东深圳模拟）某游戏项目中，挑战者小明需要利用绳子荡过水坑，如图所示。两次游戏中小明分别抓住绳子的A点和B点，并随绳子做圆周运动。两次抓住绳瞬间速度方向均水平，且大小相等。视小明为质点，比较他抓住A点和抓住B点，抓住A点（）A.对绳子的拉力较大 B.角速度较大C.向心加速度较小 D.最终能荡到更大的高度2.（2024·天津河东模拟）为了装点夜景，常在喷水池水下安装彩灯。如图甲所示，水下有一点光源S，同时发出两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个有光射出的圆形区域，俯视如图乙所示，环状区域只有b光，中间小圆为复色光，下列说法正确的是（）A.a光发生全反射的临界角大B.a光在真空中的传播速度更大C.水对a光的折射率小于对b光的折射率D.用同一装置做双缝干涉实验，b光条纹间距更大3.（2024·广东揭阳模拟）“扔纸团”是深受大众青睐的手机小游戏。如图所示，游戏时，游戏者滑动屏幕将纸团从P点以速度v水平抛向固定在水平地面上的圆柱形废纸篓，纸团恰好沿纸篓的上边沿入篓并直接打在纸篓的底角。若要让纸团进入纸篓中并直接击中篓底正中间，下列做法可行的是（）A.在P点将纸团以大于v的速度水平抛出B.在P点将纸团以小于v的速度水平抛出C.在P点正下方某位置将纸团以大于v的速度水平抛出D.在P点正上方某位置将纸团以小于v的速度水平抛出4.（2024·福建泉州模拟）小刚在家里竖直墙面上悬挂一个飞镖盘练习投掷飞镖，已知飞镖盘的下边缘离地面高度为h＝1.2m，圆形飞镖盘的直径为d＝40cm，如图甲、乙所示。他站在飞镖盘的盘面正前方，飞镖掷出点距离飞镖盘的水平距离L＝2m，离地面高H＝1.8m处，将飞镖垂直飞镖盘面水平掷出。不计空气阻力，忽略飞镖盘厚度和飞镖的尺寸，重力加速度g取10m/s2。试求飞镖正对飞镖盘水平掷出时能击中飞镖盘的速度的最大值和最小值。5.（2024·湖南衡阳模考）如图甲所示，“打弹珠”是一种常见的民间游戏，该游戏的规则为：将手中一弹珠以一定的初速度瞬间弹出，并与另一静止的弹珠发生碰撞，被碰弹珠若能进入小坑中即胜出。现将此游戏进行简化，如图乙所示，粗糙程度相同的水平地面上，弹珠A和弹珠B与坑在同一直线上，两弹珠间距x1＝2m，弹珠B与坑的间距x2＝0.9m。某同学将弹珠A以v0＝6m/s的初速度水平向右瞬间弹出，经过时间t1＝0.4s与弹珠B正碰（碰撞时间极短），碰后瞬间弹珠A的速度大小为1m/s，方向向右，且不再与弹珠B发生碰撞。已知两弹珠的质量均为25g，取重力加速度g＝10m/s2，若弹珠A、B与地面间的动摩擦因数均相同，并将弹珠的运动视为滑动，弹珠进入坑中不再滑出。（1）求碰撞前瞬间弹珠A的速度大小v1和在地面上运动时的加速度大小a；（2）求两弹珠碰撞瞬间的机械能损失，并判断该同学能否胜出。6.（2024·福建泉州模拟）图甲为智能计数呼啦圈，其刚性腰带外侧带有半径R＝0.2m的轨道，将小滑块P置于轨道内，滑块连接一根带有配重的轻绳，通过腰部的微小扭动，使配重随滑块在水平面做匀速圆周运动。为研究方便，腰带视为水平且不动，配重视为质点，如图乙所示。已知配重的质量m＝0.5kg，绳长L＝0.5m，绳子与竖直方向夹角为θ＝37°。取重力加速度大小g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：（1）配重运动的半径r；（2）配重线速度的大小v；（3）通过增大转速使夹角θ从37°缓慢增加到53°的过程中绳子对配重做的功。

情境7娱乐活动类情境1.C小明从最低点以大小相等的速度v做圆周运动，由牛顿第二定律可知T－mg＝mv2l，变形可得T＝mg＋mv2l，抓住A点时的运动半径l较大，则绳的拉力较小，故A错误；圆周运动在最低点的角速度为ω＝vl，因抓A点的半径l较大，则角速度较小，故B错误；圆周运动在最低点的向心加速度为an＝v2l，因抓A点的半径l较大，则向心加速度较小，故C正确；设荡起的最大高度差为h，由动能定理可知－mgh＝0－12mv2，可得h＝v22g，则无论抓A点或B点，最终能荡起的最大高度差相同，2.D做出光路图，如图所示。在被照亮的圆形区域边缘光线恰好发生了全反射，入射角等于临界角，由于a光照射的面积较小，则知a光的临界角较小，故A错误；光在真空中的传播速度一致，故B错误；根据临界角公式sinC＝1n，可知na＞nb，水对a光的折射率大于对b光的折射率，故C错误；因为a光的折射率大，故a光波长短，又由双缝干涉条纹间距公式Δx＝Ldλ，可知用同一套装置做双缝干涉实验，b光条纹间距更大，故3.D根据平抛运动规律h＝12gt2，x＝v0t，联立解得x＝v02hg。因为纸团恰好沿纸篓的上边沿入篓并直接打在纸篓的底角，若纸团的抛出高度不变，速度变大，则会打在纸篓的右壁；若速度变小，则无法入纸篓，A、B错误；纸团从P点以速度v水平抛出恰好沿纸篓上边沿打到纸篓底角，设此时纸团速度和水平方向夹角为θ，则tanθ＝2ghv，此时θ角为纸团打在篓底的最小临界角，若降低高度，增大速度，则θ角会减小，分析可知，纸团如果进入纸篓，只能打在篓壁，C错误；当增加P点高度，减小速度时，则θ角会增大，分析可知，纸团可能进入纸篓4.10m/s1033解析：飞镖掷出后恰好射中飞镖盘上边沿时速度最大，则有H－h－d＝12g解得t1＝0.2s则飞镖水平掷出时的最大速度为v1＝L解得v1＝10m/s飞镖掷出后恰好射中飞镖盘下边沿时速度最小，则H－h＝12g解得t2＝35飞镖水平掷出时的最小速度为v2＝L解得v2＝10335.（1）4m/s5m/s2（2）7.5×10－2J能胜出解析：（1）对弹珠A，由运动学公式得x1＝v0t1－12at12，v1＝v0联立解得v1＝4m/s，a＝5m/s2。（2）设碰后瞬间弹珠B的速度为v2'，由动量守恒定律得mv1＝mv1'＋mv2'解得v2'＝3m/s所以两弹珠碰撞瞬间的机械能损失ΔE＝12mv1解得ΔE＝7.5×10－2J碰后弹珠B运动的距离为Δx＝v2'22a＝所以弹珠B恰好进坑，故能胜出。6.（1）0.5m（2）152m/s（3）2516解析：（1）配重做匀速圆周运动的半径r满足r＝R＋Lsinθ解得r＝0.5m。（2）配重做匀速圆周运动，由牛顿第二定律有mgtanθ＝mv解得v＝152m/s（3）当绳子