文档内容
情境4 体育运动类情境情境类型 考情统计
河北卷 ，篮球； 浙江 月选考 ，足球；
2024· T3 2024· 1 T3
球类运动 全国乙卷 ，排球； 全国甲卷 ，铅球；
2023· T14 2023· T14
湖南卷 ，篮球
2022· T14
江西卷 ，雪地转椅； 江苏卷 ，滑雪；
2024· T14 2023· T15
冰雪运动 全国甲卷 ，跳台滑雪； 辽宁卷 ，短道速
2022· T14 2022· T13
滑； 浙江 月卷 ，钢架雪车比赛
2022· 1 T19
全国甲卷 ，蹦床运动； 河北卷 ，百米跑；
2024· T20 2022· T1
其他运动
福建卷 ，艺术体操
2022· T9分析预测
：在近几年的高考物理卷中多次出现有关体育运动的情境题，
考情分析
将物理试题与体育运动相结合，引导考生热爱体育运动、积极参加体育
锻炼。
：预计 年高考会结合体育运动，考查匀变速直线运动模
高考预测 2025
型、平抛运动模型、斜抛运动模型等，也会综合动量与能量进行命题【例1】 （ 2024· 浙江 1 月选考 3 题）如图所示，质量为 m 的足球从水平地
面上位置 被踢出后落在位置 ，在空中达到最高点 的高度为 ，则足球
1 3 2 h
（ ）
. 从 到 动能减少
A 1 2 mgh
. 从 到 重力势能增加
√B 1 2 mgh
. 从 到 动能增加
C 2 3 mgh
. 从 到 机械能不变
D 2 3答案：
B
解析：由足球的运动轨迹可知，足球在空中运动时一定受到空气阻力作
用，则从 到 重力势能增加 ，则从 到 动能减少量大于 ， 错误，
1 2 mgh 1 2 mgh A
正确；从 到 由于空气阻力作用，则机械能减小，重力势能减小 ，则
B 2 3 mgh
动能增加小于 ， 、 错误。
mgh C D【例2】 （ 2024· 全国甲卷 20 题）蹦床运动中，体重为 60 kg 的运动员在 t ＝
时刚好落到蹦床上，对蹦床作用力大小 与时间 的关系如图所示。假设运
0 F t
动过程中运动员身体始终保持竖直，在其不与蹦床接触时蹦床水平。忽略
空气阻力，重力加速度大小取 。下列说法正确的是（ ）
10 m/s2
. ＝ . 时，运动员的重力势能最大
A t 0 15 s
. ＝ . 时，运动员的速度大小为
B t 0 30 s 10 m/s
. ＝ . 时，运动员恰好运动到最大高度处
C t 1 00 s
. 运动员每次与蹦床接触到离开过程中对蹦床的平均作用力大小为
D 4 600
N答案：
BD
解析：根据题图分析可知， ＝ . 时，运动员对蹦床作用力最大，
t 0 15 s
则此时运动员下降至最低点，运动员的重力势能最小， 错误；根据题
A
图分析可知， ＝ . 时运动员离开蹦床，做竖直上抛运动，经
t 0 30 s 2 s
后，即 ＝ . 时再次落至蹦床上，根据竖直上抛运动的对称性可
t 2 30 s
知， ＝ . 时，运动员运动至最大高度处，根据 ＝ 可知，运动
t 1 30 s v gΔt
员在 ＝ . 时的速度大小 ＝ ， 正确， 错误；对运动员与
t 0 30 s v 10 m/s B C
0
蹦床一次相互作用过程，根据动量定理有（ － ） ＝ －（－
mg Δt mv
0
），代入数据解得 ＝ ， 正确。
mv 4 600 N D
0
【例3】 （ 2023· 江苏高考 15 题）如图所示，滑雪道 AB 由坡道和水平道组
成，且平滑连接，坡道倾角均为 °。平台 与缓冲坡 相连。若滑雪
45 BC CD
者从 点由静止开始下滑，恰好到达 点。滑雪者现从 点由静止开始下
P B A
滑，从 点飞出。已知 、 间的距离为 ，滑雪者与滑道间的动摩擦因数均
B A P d
为 ，重力加速度为 ，不计空气阻力。
μ g
（ ）求滑雪者运动到 点的时间 ；
1 P t
答案：（ ）
1
（ ）
2 2
1− 解析： 滑雪者由 点运动到 点的过程，沿斜坡方向由牛顿第二
A P
定律得
°－ ＝
mgsin 45 F ma
f
在垂直斜坡方向由平衡条件得
°＝
mgcos 45 F
N
又 ＝
F μF
f N
解得 ＝（ － ）
a 1 μ g
2
2
由运动学公式 ＝ 得 ＝ 。
x at2 t
（ ）
1 2 2
2 1− （ ）求滑雪者从 点飞出的速度大小 ；
2 B v
答案： （ ）
解析：设 点到 点的过程重力做的功为 ，克服摩擦力做的功为
P B W
2 1 −
G
，则滑雪者由 点到 点的过程，由动能定理得 － ＝
W P B W W 0
f G f
滑雪者由 点到 点，由动能定理得
A B
°＋ － － °＝
mgdsin 45 W W μmgdcos 45 mv2
G f
1
2
联立解得 ＝ （ ） 。
v
2 1 − （ ）若滑雪者能着陆在缓冲坡 上，求平台 的最大长度 。
3 CD BC L
答案： （ － ）
1 μ d
解析：滑雪者离开 点后做斜抛运动，则
B
2
（ ）
竖直方向的分速度 ＝ °＝
v vsin 45
y
2 2 1−
（ ）
2
水平方向的分速度 ＝ °＝
v vcos 45
x
2 2 1−
滑雪者刚好落在 点时，平台 的长度最大，则其在空中运动的时间
C BC
2
（ ）
＝ ＝
t
2 2 2 1−
则平台 的最大长度为 ＝
BC L v t
x
联立解得 ＝ （ － ） 。
L 1 μ d
21 2 3 4 5 6 7 8 9 10
. （ 甘肃兰州模拟）如图所示，某运动员练习撑竿跳高，运动员在
1 2024·
助跑结束刚离地时的速度大小为 ，此时撑竿的弹性势能为 ，运动员
v E
0 p
跨越横杆（撑竿离手）时速度大小为 （ ＜ ），方向水平，重力加
v v v
1 1 0
速度大小为 ，以水平地面为参考平面，忽略撑竿的质量，忽略空气阻
g
力，下列说法正确的是（ ）
√. 运动员跨越横杆后在空中下落的过程中机械能守恒
A
. 运动员在上升过程中一定处于超重状态
B
. 运动员在上升过程中机械能守恒
C
. 运动员的最大重力势能为
D E
p1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
解析： 运动员跨越横杆后在空中下落的过程中只有动能和重力势能
相互转化，运动员机械能守恒， 正确；运动员在上升过程中先向上加
A
速，后向上减速，向上加速时处于超重状态，向上减速时处于失重状
态， 错误；运动员在上升过程中，竿的弹力对运动员做正功，运动员
B
机械能增加， 错误；根据机械能守恒定律，运动员的最大重力势能为
C
＋ － ， 错误。
m E m D
p
1 1
2 2
0 1
2 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
. （ 安徽黄山模拟）如图所示，某同学练习投篮时，将篮球从 点斜
2 2024· P
向上抛出，从 点投入篮框中。 、 连线与水平方向的夹角为 °，
Q P Q 30
、 间的距离为 ，球在 点入框时速度方向与 垂直，已知重力加速
P Q L Q PQ
度为 ，不计空气阻力，篮球可视为质点，则篮球从 点运动到 点所用
g P Q
时间为（ ）
√. .
A 2 B
3
. .
C D
2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
解析： 由斜抛运动规律知，将篮球的运动沿 方向和垂直 方
PQ PQ
向分解，则沿 方向的分运动有 ＝ ° ，代入得 ＝ ，
PQ L gsin 30 ·t2 t 2
1
正确。
A 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
. （ 湖北武汉一模）冰滑梯是一种体验冰雪运动的娱乐项目，其示
3 2024·
意图如图所示，游客从螺旋滑道上端滑下，旋转两周后经倾斜滑道冲上
水平滑道，滑行结束时停在水平滑道上。假设螺旋滑道的圆面半径为
r
＝ ，上端与下端高度差为 ＝ ，倾斜滑道高度差为 ＝ ，螺
m h 6 m h 2 m
1 2
5
旋滑道、倾斜滑道和水平滑道均平滑相接，游客与各滑道间的动摩擦因
2π
数处处相同，游客可视为质点。现测得游客某次滑行时停在水平滑道的
位置与螺旋滑道上端的水平距离为 ＝ ，则游客与各滑道间的动摩
L 92 m
擦因数可能为（ ）
√. . . .
A 0 07 B 0 08
. . . .
C 0 09 D 0 101 2 3 4 5 6 7 8 9 10
解析： 研究游客整个运动过程，根据动能定理有 （ ＋ ）－
mg h h
1 2
（ ） － ＝ ，代入数据解得 ＝ . ，实际上游客
μmg μmgL 0 μ 0 08
2 2
在圆轨道运动时因为1 向心力的原因导致支持力比在同角度的斜面大，即
4π − ℎ
在圆轨道摩擦力做功 ＞ （ ） ，因此动摩擦因数应更
W μmg
2 2
小，故选 A 。 1
4π − ℎ1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
4
. （
多选
）（
2024·
福建泉州模拟）
2024
年世乒赛中国女团实现六连冠，
男团实现十一连冠。某次训练时球员先后两次以不同速度从同一位置正
对着竖直墙面水平发射乒乓球，初速度之比为 ∶ ，分别打到竖直墙面
2 1
上的 、 两点。不计空气阻力，则打到 、 两点前乒乓球在空中的
a b a b
（ ）
√. 运动时间之比为 ∶
A 1 2
. 运动时间之比为 ∶
B 2 1
√C . 下落高度之比为 1 ∶ 4
. 下落高度之比为 ∶
D 1 31 2 3 4 5 6 7 8 9 10
解析： 乒乓球做平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，则有 ＝
x
，由于两球水平方向位移相等，则有 ＝ ，又有 ∶ ＝
v t v t v t v v
0 01 1 02 2 01 02
∶ ，可得运动时间之比为 ∶ ＝ ∶ ＝ ∶ ， 正确， 错误；乒
2 1 t t v v 1 2 A B
1 2 02 01
乓球做平抛运动，在竖直方向做自由落体运动，则有 ＝ ，可得下落
h gt2
1
高度之比为 ∶ ＝ ∶ ＝ ∶ ， 正确， 错误。2
h h g g 1 4 C D
1 2
1 1
2 2
1 2
2 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
. （ 甘肃酒泉三模）乒乓球被称为中国的“国球”，是一种世界流
5 2024·
行的球类体育项目，如图所示为某同学训练时的情景，若某次乒乓球从
某一高度由静止下落，以 ＝ 的速度竖直向下碰撞乒乓球拍，同时
v 2 m/s
0
使乒乓球拍的接球面保持水平且以 的速度水平移动，乒乓球与球拍
1 m/s
碰撞反弹后的高度与下落高度相等。已知乒乓球与球拍之间的动摩擦因
数为 ＝ ，不计空气阻力，碰撞时间极短，且碰撞过程忽略乒乓球所
μ
5
受重力的影响，周围环境无风，则乒乓球与球拍碰撞后的瞬时速度大小
4
为（ ）
. √.
A 4 m/s B 3 m/s
. .
C 2 m/s D 1 m/s1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
解析： 由题意可知，乒乓球与球拍碰撞后反弹的高度与下落高度相
等，则碰后竖直方向的速度大小为 ＝ ＝ ，设乒乓球的质量为
v v 2 m/s
y 0
，乒乓球与球拍的碰撞时间为 ，在竖直方向上，根据动量定理有
m Δt
＝ －（－ ），在水平方向上，根据动量定理有 ＝ ＝
N·Δt mv mv f·Δt μN·Δt
y 0
， ＝ ＋ ，联立解得 ＝ ， ＝ ，故选 。
mv v v m/s v 3 m/s B
x x
2 2
51 2 3 4 5 6 7 8 9 10
. （ 上海模拟）某中学篮球队再次夺取 赛季耐高上海赛
6 2024· 2023—2024
区冠军，比赛时双方球员跳球，主裁判将篮球以 的初速度竖直
2 m/s
向上抛出，篮球离开裁判手时离球场地板高度为 . ，队员在篮球到
1 8 m
7
达最高点时将篮球水平击出，篮球恰好绕过所有人落在球场地板上。已
知篮球的质量为 ，从被击出到落地的水平位移为 ， °＝
600 g 8 m sin 37
. ， °＝ . ，不计空气阻力。则下列结果中不正确的是（ ）
0 6 cos 37 0 8
. 篮球被水平击出时的初速度为
A 10 m/s
. 篮球落地时重力的瞬时功率为
B 48 W
√C . 篮球落地时速度与水平方向的夹角为 53 °
. 篮球从被水平击出到落地，篮球动能增加了 .
D 19 2 J1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
解析： 由题意知，篮球从离开裁判手到最高点，上升的高度为 ＝
Δh
＝ . ，则到最高点时，离地面高度为 ＝ ＋ ＝ . ，则篮球
1 4 m h h Δh 3 2 m
0
2
2 被 水平击出到落地时间为 ＝ ＝ . ，则篮球被水平击出时的初速度
t 0 8 s
2ℎ
为 ＝ ＝ ＝ ，故 正确；篮球落地时重力的瞬时功率为 ＝
v m/s 10 m/s A P
0
8
＝ . × × × . ＝ ，故 正确；篮球落地时速度与水平
mgv 0 6 10 10 0 8 W 48 W B
y
0 8
.
方向的夹角满足 ＝ ＝ ，则篮球落地时速度与水平方向的夹角不等
tan θ
4
于 °，故 错误；由动能定理知，从被水平击出到落地，篮球动能增
53 C
0 5
加了 ＝ ＝ . × × . ＝ . ，故 正确。
ΔE mgh 0 6 10 3 2 J 19 2 J D
k1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
. （ 河北邯郸模拟）操场上两同学练习排球，在空中同一水平直线
7 2024·
上 、 两点处分别把相同的 、 两球同时击出，球 做平抛运动，球
A B 1 2 1 2
做斜抛运动，两球的运动轨迹在同一竖直平面内，如图所示，轨迹交于
点， 是 、 连线的中垂线上一点，球 的初速度为 ，球 的初速度
P P A B 1 v 2
1
为 ，不考虑排球的旋转，不计空气阻力，两球从抛出至到达 点的过
v P
2
程中（ ）
. 两球在 点相遇
A P
. 球 在最高点的速度等于
B 2 v
1
. 球 速度变化比球 更快
C 1 2
. 球 速度的变化量小于球 速度的变化量
√D 1 21 2 3 4 5 6 7 8 9 10
解析： 两球在竖直方向上到 点的高度相同，设为 。球 做平抛
P h 1
运动，竖直方向上自由落体高度为 。而球 竖直方向上，先上抛后
h 2
自由下落，自由下落的高度大于 ，根据公式 ＝ 可知，球 下落
h h gt2 2
1
的时间大于球 运动的时间，所以两球不会在 点相遇，故 错误；
1 P A
2
球 在最高点的速度为水平方向上匀速的速度。由于两球水平位移一
2
样，球 运动时间长，根据公式 ＝ 可知，球 水平方向上速度
2 x v t 2
0
小，即球 在最高点的速度小于 ，故 错误；由于两球的加速度均
2 v B
1
为重力加速度，所以单位时间内球 速度的变化等于球 速度的变
1 2
化，故 错误；球 运动时间长，根据公式 ＝ 可知，球 速度的
C 2 Δv gt 1
变化量小于球 速度的变化量，故 正确。
2 D1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
. （ 江苏无锡模拟）如图所示，一学生做定点投篮游戏。第一次出
8 2024·
手，篮球的初速度方向与竖直方向的夹角 ＝ °；第二次出手，篮球
α 60
的初速度方向与竖直方向的夹角 ＝ °；两次出手的位置在同一竖直
β 30
线上，结果两次篮球正好垂直撞击到篮板同一位置点。不计空气阻力，
则从篮球出手到运动到点 的过程中，下列说法正确的是（ ）
C
. 运动时间的比值为 ∶
A 1
. 两球的初速度相同
B
3
√. 上升的最大高度的比值为 ∶
C 1 3
. 在 点时，两球的速度相同
D C1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
解析： 将篮球的运动过程逆向看是平抛运动，设前后两次运动时间
分别为 、 ，易知两次篮球做抛体运动的水平位移大小相同，均设为
t t
1 2
，则根据抛体运动规律有 °＝ ， °＝ ， ＝
x v cos 60 gt v cos 30 gt t
1 1 2 2 1
， ＝ ，联立可得 ＝ ， ＝ ，可知两球的初速度大
t v v
° 2 ° 1 2
1 1
1sin60 2sin30 2 3
小相等，但方向不同，故 、 错误；根据 ＝ 可知上升的最大高度
A B h gt2
1
2
的比值为 ＝ ＝ ，故 正确；在 点时，两球的速度大小之比为 ＝
C C
2
ℎ1 1 1 1
2
ℎ2 2 3 2
°
＝ ，可知在 点时，两球的速度不相等，故 错误。
C D
°
1sin60 3
2sin30 11 2 3 4 5 6 7 8 9 10
9
. （
多选
）（
2024·
河南郑州模拟）某校秋季运动会分为竞技组和健身
组，健身组设置了定点投篮项目。如图甲所示，某选手正在进行定点投
篮，篮球在空中划出了一道漂亮的弧线。在篮球运动所在的竖直平面内
建立坐标系 ，如图乙所示，篮球由 点投出， 、 、 、 是篮球运
xOy A A B C D
动轨迹上的四点， 为篮球运动的最高点， 、 、 、 四点的坐标分
B A B C D
别为（－ ， ），（ ， ）、（ ， ）、（ ， ），重力加速度为 ，
L 0 0 L L 0 2L y g
空气阻力忽略不计。则下列说法正确的是（ ）
. 篮球经过 、 两点时速度相同
A A C
. 篮球经过 点时速度大小为
B B
√
. 篮球从 到 与 到 过程中，速度变化相同
C A B B C
√. 点的纵坐标 ＝－
D D y 3L1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
解析： 依题意，可知篮球抛出后做斜抛运动，利用逆向思维，可
知篮球从 点做平抛运动到 点，由图乙知 点和 点在同一水平线上，
B A A C
则可知篮球在两点处的速度大小相等，但方向不同，所以两点处的速度
不相同，故 错误；利用逆向思维，篮球从 点到 点做平抛运动，设运
A B A
动时间为 ，则有 ＝ ， ＝ ，联立解得 ＝ ，故 错误；根据
t L v t L gt2 v B
B B
1
＝ ，可知篮球从 到 与 到 过程中，水平方向上发生的位移相
Δv gΔt A B B C
2 2
等，运动时间相等，因此速度变化相同，故 正确；篮球由 到 ，由图
C B D
乙可得 － ＝ ， ＝ ， ＝ ，联立解得 ＝ ，因此 点的纵坐
y L gt2 L v t v y 3L D
B B
标为 ＝－ ，故 正确。
y 3L D
21 2 3 4 5 6 7 8 9 10
. （ 河南南阳模拟）如图所示，某滑雪爱好者及滑板（可视为质
10 2024·
点）由静止开始从倾角 ＝ °的斜直滑道顶端自由滑下，经 点沿切
θ 37 A
线进入圆弧轨道，最后从与 点等高的 点飞出。已知滑雪爱好者在
A C A
点的速度大小 ＝ ，在最低位置 点时滑板对圆弧轨道的压力大
v 20 m/s B
1
小 ＝ ，圆弧轨道半径 ＝ ，滑雪爱好者及滑板的总质量
F 1 050 N R 100 m
N
＝ ，滑板与斜直滑道间的动摩擦因数 ＝ . ，不计空气阻力，
m 75 kg μ 0 25
取重力加速度大小 ＝ ， °＝ . ， °＝ . ，求：
g 10 m/s2 sin 37 0 6 cos 37 0 8
（ ）滑雪爱好者在 点时的速度大小；
1 B
答案：
20 m/s
解析： 由牛顿第三定律有 ＝ ＝
F ' F 1 050 N
N N
对滑雪爱好者及滑板受力分析，由牛顿第二定律有 － ＝
F ' mg m
N
2
解得 ＝ 。
v 20 m/s
B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
（ ）斜直滑道的长度；
2
答案：
50 m
解析：对滑雪爱好者及滑板从斜直滑道顶端运动到 点，由动能
A
定理有
－ ＝ －
mgxsin θ μmgxcos θ m 0
1
2
解得 ＝ 。
x 50 m 1
2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
（ ）滑雪爱好者及滑板从斜直滑道顶端运动到 点损失的机械能。
3 B
答案：
22 500 J
解析：根据能量守恒定律可得滑雪爱好者及滑板从斜直滑道顶端
运动到 点损失的机械能为 ＝ ＋ （ － ）－
B ΔE mgxsin θ mgR 1 cos θ
m
1
2
解得 ＝ 。
ΔE 22 500 J
2
