高考物理热点分析北京奥运会.docx

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高考物理热点分析北京奥运会

高考物理热点分析

北京29届奥运会

一、背景材料

举世瞩目29届奥林匹克运动会于2008年8月8日至24日在中国首都北京举行，共举行28个大项，38个分项的比赛，产生302块金牌。

有2万多名运动员、教练员和官员参加北京奥运会,中国体育代表团共有代表团共由1099人组成,其中运动员639人,规模超出历史上各届代表团,刘鹏任代表团团长。

参加全部28个大项。

以51枚金牌、21枚银牌、28枚铜牌的优异成绩列金牌总数第一位、奖牌总数第一位，超越美国代表团而独占鳌头，取得了历史性的突破，消息传来，举国上下为之振奋。

2008年的奥运会，世人都非常担心能否成功举办。

然而，事实证明北京奥运会是历史上举办最成功的运动会，不仅开幕式很成功，世界记录被刷新最多，各国运动员和记者对奥运会各方面的赞美之词不绝于耳。

更加成功的是本届奥运会实现了中国提出的科技、绿色、人文奥运的目标.

1、考点链接

2008年北京奥运会是一个世界盛会，在这次盛会上无论是运动员的精采表演,还是场馆建设、交通工具的使用都与物理知识密切相联,尤其是奥运安保科技系统体现了中国航天在信息感知、信息传输、信息处理、信息化和网络化的指挥系统、信息安全等五个方面的新科技的应用.预计2009年的高考试题有可能以此为背景命题，且多以选择题、计算题的形式出现，试题可以从力学、热学、光学、原子物理等角度命题，以此考查学生灵活运用所学的基础知识解决实际问题的综合应用能力，达到联系实际、学以致用之目的.下面就此举例说明.

三、例题分析

例1．举重运动员在比赛前往手上抹的是无水碳酸镁份末，并非镁粉．目的是（）

A．使手具有合适的滑涩度，增大摩擦系数B．无水碳酸镁具有吸水性

C．无水碳酸镁粉末可以分解放出二氧化碳D．无水碳酸镁不溶于水

解析：

使手具有合适的滑涩度，增大摩擦系数，所以选项A正确．

例2.,刘翔显示他的脚伤还是有些问题,在第一枪选手抢跑之后,刘翔选择退出了比赛,提前告别北京奥运会，古巴选手罗伯斯勇夺奥运会男子110米栏金牌,成绩是12秒93，实现了古巴田径运动员在短跑比赛项目中多年的梦想。

罗伯斯之所以能够取得冠军，取决于他在110米中的（）

A.某时刻的瞬时速度大B.撞线时的瞬时速度大

C.平均速度大D.起跑时的加速度大

解析：

根据S一t可知，S一定，v越大，f越小，即选项C正确。

例3．垒球运动的诞生完全是处于一种需要,由于恶劣的天气和拥挤的城市...第29届奥运会垒球项目比赛时间第29届奥运会垒球比赛于2008年8月12日～21日在北京的丰台体育中心垒球场举行．在平坦的垒球运动场上，击球手挥动球棒将垒球水平击出，垒球飞行一段时间后落地。

若不计空气阻力，则（）

A．垒球落地时瞬间速度的大小仅由初速度决定

B．垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定

C．垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定

D．垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定

解析：

垒球的运动是平抛运动，根据平抛运动规律可得，垒球落地速度,其中h为垒球下落的高度，A错；同理，垒球落地时速度的方向与水平方向的夹角,与高度h有关，B错；水平位移,C错；而运动时间,所以选项D正确

例4．举重是一项与人类历史一样古老的运动,是对人类力量的最直接展现。

举重运动不仅在古代盛极一时,而且在21世纪成为一项，北京奥运会比赛设置情况2008年第29届奥运会举重比赛分双手抓举和双手挺举两个项目。

2008年8月9日，中国选手陈燮霞以抓举95公斤、挺举117公斤、总成绩212公斤夺得举重48公斤金牌。

这也是中国代表团在第29届北京奥运会上获得的首枚金牌。

举重运动是力量与技巧充分结合的体育项目，就“抓举”而言，其技术动作可分为预备，提杠铃，发力，下蹲支撑，起立，放下杠铃等六个步骤，如图1所示照片表示了其中几个状态，现测得轮子在照片中的直径为1.0cm，在照片上用尺量出从发力到支撑，杠铃上升的距离为h1=1.3cm，已知运动员所举杠铃的直径是45cm，质量为150kg，运动员从发力到支撑历时0.8s.g=10m/s2。

（从发力到支撑过程：

可简化为先匀加速上升达到最大速度，再竖直上抛达到最高点）试估算

（1）从发力到支撑这个过程中杠铃实际上升的高度h=？

（2）从发力到支撑这个过程中杠铃向上运动的最大速度？

（3）若将运动员发力时的作用力简化为恒力，则该恒力有多大？

图1

解析：

题目描述的举重的实际情景，要把它理想化为典型的物理情景。

抓举中，举起杠铃是分两个阶段完成的，从发力到支撑是第一阶段，举起一部分高度。

该过程中，先对杠铃施加一个力（发力），使杠铃作加速运动，当杠铃有一定速度后，人下蹲、翻腕，实现支撑，在人下蹲、翻腕时，可以认为运动员对杠铃没有提升的作用力，这段时间杠铃是凭借这已经获得的速度在减速上升，最好的动作配合是，杠铃减速上升，人下蹲，当杠铃的速度减为零时，人的相关部位恰好到达杠铃的下方完成支撑的动作。

因此从发力到支撑的0.8s内，杠铃先作加速运动（当作匀加速），然后作减速运动到速度为零（视为匀减速），这就是杠铃运动的物理模型。

根据轮子的实际直径0.45m和它在照片中的直径1.0cm，可以推算出照片缩小的比例，在照片上用尺量出从发力到支撑，杠铃上升的距离h′=1.3cm，按此比例可算得实际上升的高度为h=0.59m。

设杠铃在该过程中的最大速度为，有，得

减速运动的时间应为

加速运动的位移：

又解得

根据牛顿第二定律，有解得

例5．2008年北京奥运会体操单项决赛在国家体育馆进行,首先进行的是男子自由体操,邹凯在比赛中发挥出色得到16.050分获得冠军．自由体操比赛中，运动员在上升过程完成空中翻转的动作后下落，能否站稳又是一个关键的动作，为此，运动员在脚接触地面后都有一个下蹲的过程，为了是减少地面对人的作用力．假设人在空中完成翻转动作所需的时间是，人接触地面时所能承受的最大作用力为，人能下蹲的最大作用人为，人的质量为，重心离脚的高度为，试求：

人跳起后，在完成空中动作的同时，又使脚不受伤，那么，人从地面跳起后重心最大高度的范围是多大?

（不考虑人在水平方向的运动；空中动作的过程可把人看作质点；地面对人的作用力作用时间很短，可近似看作恒力，因此，人下蹲过程可看作匀变速运动）

解析：

（1）设人跳起后重心离地高度为，为完成空中动作，必须满足以下条件：

，

（2）设人跳起后从的高度下落，下蹲过程受力情况如图5所示，图2

人在地面的作用力和重力的作用下作匀变速运动，由第二定律和运动学公式可得以下几式：

解得：

所以H的范围是：

＞＞

例6．在29届北京奥运会中,中国乒乓球队已经就包揽男子团体、女子团体、女子单打、男子单打四枚奥运会金牌。

国际乒乓球联为了增加乒乓球比赛的观赏性，希望降低球的飞行速度。

以前比赛用球的直径是mm。

1996年国际乒联接受了一项关于对直径是mm而质量不变的乒乓球进行实验的提案。

为了简化讨论，设空气对球的阻力与球的直径的平方成正比，并且球沿水平方向作直线运动。

试估算一下若采用mm的乒乓球，球从球台这端飞往另一端所需要的时间能增加百分之多少？

（国际乒联协调组提供的资料，扣杀直径mm的乒乓球时，击球球速为m/s，球的平均飞行速度约为m/s。

）

解析：

设乒乓球的直径为，依题意，乒乓球在运动过程中所受的阻力为，式中k为比例系数。

设扣杀时球的初速度为，且对不同直径的球都不变，飞到球台的另一端时的末速度为，飞行距离为S。

对乒乓球在球台的一端飞到另一端的过程，根据动能定理有：

，在上述过程中球的平均速度为，

由以上二式得，

对直径为38mm和40mm的两种球有

设，并注意到m/s，m/s，上式可写成：

，解得

由运动学公式，有，得

球飞行时间的增加量为，飞行时间增加的百分比为：

。

即乒乓球的飞行时间可增加。

例7.水立方游泳馆中水的温度一般控制在25—27℃，假设水的温度恒定不变。

在游泳池中，一个气泡缓缓向上浮起，在上升过程中（）

A.气泡的内能增加，放出热量B.气泡的内能不变，对外做功，吸收热量

C.气泡的内能不变，不放出热量也不吸收热量D.气泡的内能减少，吸收热量

解析：

将气泡内的气体视为理想气体，由于温度恒定，则气泡内气体的内能不变，气泡向上浮起，其体积增大，气体对外做功，但因内能不变，根据热力学第一定律可知，气泡要从外界吸收热量。

综上所述，选项B正确。

例8．中国自主研发生产的近五百辆节能与新能源环保汽车为奥运会场馆服务。

某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量。

当它在水平路面上以v=36km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I=50A，电压U=300V。

在此行驶状态下

（1）求驱动电机的输入功率；

（2）若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机，求汽车所受阻力与车重的比值（g取10m/s2）；

（3）设想改用太阳能电池给该车供电，其他条件不变，求所需的太阳能电池板的最小面积。

已知太阳辐射的总功率，太阳到地球的距离，太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗，该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%。

解析：

（1）驱动电机的输入功率

（2）在匀速行驶时

汽车所受阻力与车重之比。

（3）当阳光垂直电磁板入射式，所需板面积最小，设其为S，距太阳中心为r的球面面积。

若没有能量的损耗，太阳能电池板接受到的太阳能功率为，则

设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为P，

由于，所以电池板的最小面积

例8．节能、减排成为当今社会热点话题，节能、环保应该从源头抓起。

北京奥运工程建设中，在奥运村工程上统一安装上了太阳能集热板．光热转换是将太阳能转换成其他物质内能的过程，太阳能热水器就是一种光热转换装置，它的主要转换器件是真空玻璃管，这些玻璃管将太阳能转换成水的内能。

如图4所示，真空玻璃管上采用镀膜技术增加透射光，使尽可能多的太阳能转换成热能，这种镀膜技术的物理依据是（）

A、光的直线传播B、光的粒子性C、光的干涉D、光的衍射图4

解析：

真空玻璃管上采用镀膜技术，利用的是从镀膜前后表面反射回的相互叠加，增加光的强度，该技术对镀膜的厚度有要求，即镀膜厚度应为自然光中主要色光的半波长的整数倍，故该技术运用了光的干涉原理

例9.“红外幕墙”是作为安保科技系统的重要组成部分，安装在各场馆周界.主要负责九十四个北京奥运场馆的周界安全防护工作。

据介绍，这面肉眼看不见的“红外幕墙”，由两根安装了红外装置的立柱组成，立柱之间对接起一道道红外防线，密集的防线组成一道看不见的墙。

当一定体积物体阻断相连的红外线后，系统就会报警并显示报警位置，其他如摄像头等设备就马上进行目标跟踪，安保工作人员根据目标情况作出处理.在物理学上,这是利用红外线的（）

2、热作用B.穿透本领很强C.红外线成像D.荧光效应

解析:

由红外线的特点,不难得选项C正确.

四、相关练习及参考答案

1．比利时选手蒂娅·埃勒博赢得北京奥运会女子跳高决赛中以2米05的成绩夺得金牌。

若蒂娅·埃勒博身高1.8m，据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为（取g=10m/s2）

A.2m/sB.4m/sC.6m/sD.8m/s

2.北京奥运会的比赛实况及新闻报道是通过卫星传送到世界各地的电视台，电视台再通过无线传播或有线传播将信号发送出去，而有线传播就是通过光导纤维通信来实现的，它是利用光的全反射将大量信息高速传输，若采用的光导纤维是由内芯和包层介质组成，下列说法正确的是（）

A.内芯和包层折射率相同，折射率都大

B.内芯和包层折射率相同，折射率都小

C.内芯和包层折射率不同，包层折射率较大

D.内芯和包层折射率不同，包层折射率较小

3.在29届北京奥运会中，许多场馆按上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处产生热效应大大降低