專題01-豎直上拋模型和類豎直上拋模型(原卷版)

\\2023年高三物理二輪常見模型與方法強(qiáng)化專訓(xùn)專練專題01豎直上拋模型和類豎直上拋模型特訓(xùn)目標(biāo)特訓(xùn)內(nèi)容目標(biāo)1高考真題（1T—3T）目標(biāo)2豎直上拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律（4T—6T）目標(biāo)3豎直上拋運(yùn)動(dòng)的對稱性（7T—9T）目標(biāo)4豎直上拋運(yùn)動(dòng)的相遇問題（10T—12T）目標(biāo)5有關(guān)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的圖像（13T—15T）目標(biāo)6類豎直上拋運(yùn)動(dòng)（16T—18T）目標(biāo)7在電磁場中豎直上拋運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用（19T—21T）【特訓(xùn)典例】高考真題1．（2021河北卷）銫原子鐘是精確的計(jì)時(shí)儀器，圖1中銫原子從O點(diǎn)以的初速度在真空中做平拋運(yùn)動(dòng)，到達(dá)豎直平面所用時(shí)間為；圖2中銫原子在真空中從P點(diǎn)做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)Q再返回P點(diǎn)，整個(gè)過程所用時(shí)間為，O點(diǎn)到豎直平面、P點(diǎn)到Q點(diǎn)的距離均為，重力加速度取，則為（）A．100∶1 B．1∶100 C．1∶200 D．200∶12．（2019全國卷）如圖，籃球架下的運(yùn)動(dòng)員原地垂直起跳扣籃，離地后重心上升的最大高度為H。上升第一個(gè)所用的時(shí)間為t1，第四個(gè)所用的時(shí)間為t2。不計(jì)空氣阻力，則滿足（）A． B． C． D．3．（2021天津卷）一玩具以初速度從水平地面豎直向上拋出，達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)，用遙控器將玩具內(nèi)壓縮的輕彈簧彈開，該玩具沿水平方向分裂成質(zhì)量之比為1∶4的兩部分，此時(shí)它們的動(dòng)能之和與玩具從地面拋出時(shí)的動(dòng)能相等。彈簧彈開的時(shí)間極短，不計(jì)空氣阻力。求（1）玩具上升到最大高度時(shí)的速度大小；（2）兩部分落地時(shí)速度大小之比。豎直上拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律4．為了備戰(zhàn)2020年東京奧運(yùn)會，我國羽毛球運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行了如圖所示的原地縱跳摸高訓(xùn)練。已知運(yùn)動(dòng)員原地靜止站立（不起跳）摸高為，比賽過程中，該運(yùn)動(dòng)員先下蹲，重心下降，經(jīng)過充分調(diào)整后，發(fā)力跳起摸到了的高度。若運(yùn)動(dòng)員起跳過程視為勻加速運(yùn)動(dòng)，忽略空氣阻力影響，g取。則（）A．起跳過程的速度變化和離地上升到最高點(diǎn)過程速度變化相同B．起跳過程的平均速度比離地上升到最高點(diǎn)過程的平均速度小C．起跳過程中運(yùn)動(dòng)員的加速度為D．從開始起跳到雙腳落地需要5．一枚蘋果豎直上拋再落回原處，蘋果運(yùn)動(dòng)過程中受到的空氣阻力忽略不計(jì)，從蘋果被拋出瞬間開始研究，其動(dòng)能滿足二次函數(shù)的形式，其中為常數(shù)且均不等于，關(guān)于其中的物理意義，下列說法正確的是（）A．表示蘋果的瞬時(shí)速度 B．表示蘋果運(yùn)動(dòng)的位移C．表示蘋果運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 D．表示蘋果重力的功率6．14歲的奧運(yùn)冠軍全紅嬋，在2021年底14屆全運(yùn)會上再次上演“水花消失術(shù)”奪冠。在女子10m跳臺的決賽中（下面研究過程將全紅嬋視為質(zhì)點(diǎn)），全紅嬋豎直向上跳離跳臺的速度為5m/s，豎直入水后速度減為零的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，假設(shè)所受水的作用力恒定，不計(jì)空氣阻力，全紅嬋的體重為35kg，重力加速度大小為g=10m/s2，則（）A．跳離跳臺后上升階段全紅嬋處于失重狀態(tài)B．入水后全紅嬋處于失重狀態(tài)C．全紅嬋在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為2sD．入水后全紅嬋受到水的阻力為612.5N豎直上拋運(yùn)動(dòng)的對稱性7．甲、乙兩個(gè)雜技演員進(jìn)行拋球表演，甲每隔0.3s拋出一小球，接到球便馬上拋出，球在手中停留的時(shí)間不計(jì)，每個(gè)小球上升的最大高度均為1.8m；乙拋出的每個(gè)小球上升的最大高度均為1.25m，將要接到后一個(gè)小球瞬間將前一個(gè)小球拋出，每一個(gè)小球在他手中停留的時(shí)間均為0.25s。不計(jì)空氣阻力，每個(gè)小球均可視為沿豎直方向拋出，重力加速度g取10m/s2，則下列說法正確的是（）A．甲和乙擁有的小球均為4個(gè)B．甲擁有4個(gè)小球，乙擁有5個(gè)小球C．甲和乙接到拋出的第1個(gè)小球時(shí)，拋出的第2個(gè)小球恰好在最高點(diǎn)D．甲和乙接到拋出的第1個(gè)小球時(shí)，拋出的第3個(gè)小球恰好在最高點(diǎn)8．在雜技團(tuán)拋球表演中，被拋出的小球近似做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，演員每隔相同時(shí)間以相同的速度上拋一個(gè)小球，從拋出第1個(gè)球開始計(jì)時(shí)，取。所有小球運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示，由此可知（）A．每顆小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是 B．拋出的速度大小為C．在拋出點(diǎn)上方最多有9個(gè)球 D．在拋出點(diǎn)上方最多有4對球同時(shí)相遇9．雜技表演中有一節(jié)目叫拋球，小明在家練習(xí)拋球，他以初速度豎直上拋一小球A后，又以初速度在同一高度豎直上拋另一小球B，發(fā)現(xiàn)兩球在空中相遇，則兩球拋出的時(shí)間間隔必須滿足的條件是（）（不計(jì)空氣阻力，重力加速度g?。〢． B． C． D．豎直上拋運(yùn)動(dòng)的相遇問題10．如圖所示，某次空中投彈的軍事演習(xí)中，戰(zhàn)斗機(jī)在M點(diǎn)的正上方離地H高處以水平速度v1=0.9km/s發(fā)射一顆炮彈1，經(jīng)20s擊中地面目標(biāo)P。若地面攔截系統(tǒng)在炮彈1發(fā)射的同時(shí)在M點(diǎn)右方水平距離s=1500m的地面上的N點(diǎn)，以速度v2豎直發(fā)射攔截炮彈2恰好成功攔截。若不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，下列說法正確的是（）A．戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)射炮彈時(shí)離地高度2000m B．M點(diǎn)到P點(diǎn)的距離為1800mC．炮彈從發(fā)射到攔截的時(shí)間為 D．炮彈2的初速度大小v2=1.2km/s11．從地面上以初速度2v0豎直上拋一物體A，相隔△t時(shí)間后又以初速度v0從地面上豎直上拋另一物體B,下列說法正確的是(

)A．要使A、B能在空中相遇,則兩物體拋出的時(shí)間間隔B．要使A、B能在空中相遇,則兩物體拋出的時(shí)間間隔C．要使B在上升時(shí)與A相遇，則兩物體拋出的時(shí)間間隔D．要使B在上升時(shí)與A相遇，則兩物體拋出的時(shí)間間隔12．自高為H的塔頂自由落下A物體的同時(shí)B物體自塔底以初速度v0豎直上拋，且A、B兩物體在同一直線上運(yùn)動(dòng)．下面說法正確的是（）A．若v0＞，則兩物體相遇時(shí)B物體正在上升途中B．若v0=，則兩物體在地面相遇C．若＜v0＜，則兩物體相遇時(shí)B物體正在空中下落D．若v0＝，則兩物體不可能在空中相遇五、有關(guān)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的圖像13．在時(shí)刻，將一物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）豎直向上拋出。以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)、豎直向上為正方向，忽略空氣阻力，圖中能正確反映該物體的動(dòng)量p隨時(shí)間t、動(dòng)能Ek隨位移x變化的圖像是（）A． B．C． D．14．2021年5月15日，中國首個(gè)火星探測器“祝融”號登陸紅色星球火星，正式開始系外行星之旅，成為第二個(gè)登陸火星的國家，由此引發(fā)廣大太空迷的關(guān)注。假設(shè)未來人類宇航員登陸火星后，在火星表面將小球豎直上拋，取拋出點(diǎn)位置O位移為0，從小球拋出開始計(jì)時(shí)，以豎直向上為正方向，通過計(jì)算機(jī)得出小球運(yùn)動(dòng)的的圖像如圖所示（其中a、b均為已知量）。設(shè)火星是半徑為R的勻質(zhì)球體，引力常量為G，忽略火星自轉(zhuǎn)的影響。下列說法正確的是（

）A．小球豎直上拋的初速度為a B．小球從O點(diǎn)上升的最大高度為C．火星的質(zhì)量為 D．火星的第一宇宙速度為15．從地面上把一小球豎直向上拋出，小球受到的空氣阻力大小與速率成正比，取地面處的重力勢能為零，小球上升的最大高度為，小球落回地面時(shí)仍處于加速狀態(tài)，則下列小球動(dòng)能、重力勢能、機(jī)械能、速率平方與小球離地高度的關(guān)系圖象正確的是（）A． B．C． D．六、類豎直上拋運(yùn)動(dòng)16．如圖所示，傾角θ=30°的光滑斜面足夠大，斜面上P點(diǎn)到斜面底端的距離l=3.5m?，F(xiàn)將一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球從P點(diǎn)以1m/s的速度在斜面所在的平面內(nèi)拋出，已知重力加速度g=10m/s2，則小球運(yùn)動(dòng)至斜面底端的時(shí)間可能為（）A．0.6s B．1.2s C．0.8s D．2.1s17．如圖甲所示，一質(zhì)量為0.5kg的小物塊從勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平傳送帶的右側(cè)滑上傳送帶，固定在傳送帶右端的位移傳感器（圖中未畫出）記錄了小物塊的位移與時(shí)間的變化關(guān)系，如圖乙所示。已知圖線在前3.0s內(nèi)為二次函數(shù)，在3.0～4.5s內(nèi)為一次函數(shù)，取向左運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较?，傳送帶的速度保持不變，g取10m/s2。下列說法正確的是（）A．傳送帶沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)B．傳送帶的速度大小為0.6m/sC．小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2D．全過程小物塊與傳送帶系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量為8J18．兩位小朋友玩彈珠子游戲，固定直桿與水平面的夾角為，兩顆有孔的珠子穿在直桿上，初始時(shí)珠子之間的距離為，一位小朋友將珠子沿桿方向以速度彈出，另一個(gè)小朋友同時(shí)將珠子無初速度釋放，經(jīng)時(shí)間，在珠子返回過程中兩珠子相遇，珠子與桿之間的摩擦很小，可忽略，，則（）A． B． C． D．七、在電磁場中豎直上拋運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用19．在地面附近存在著一有界電場,邊界MN將空間分成上下兩個(gè)區(qū)域Ⅰ、Ⅱ,在區(qū)域Ⅱ中有豎直向上的勻強(qiáng)電場,在區(qū)域Ⅰ中離邊界某一高度由靜止釋放一質(zhì)量為的帶電小球A,如圖甲所示,小球運(yùn)動(dòng)的圖像如圖乙所示,不計(jì)空氣阻力,則（

）A．小球受到的重力與電場力之比為3:5B．在t=5s時(shí),小球經(jīng)過邊界MNC．在小球向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中,克服電場力做的功等于重力勢能的變化量D．在1~4s過程中,小球的機(jī)械能先減小后增大20．帶電小球以一定的初速度v0豎直向上拋出，能夠達(dá)到的最大高度為h1；若加上水平方向的勻強(qiáng)磁場，且保持初速度仍為v0，小球上升的最大高度為h2；若加上水平方向的勻強(qiáng)電場，且保持初速度仍為v0，小球上升的最大高度為h3，若加上豎直向上的勻強(qiáng)電場，且保持初速度仍為v0，小球上升的最大高度為h4，如圖所示。不計(jì)空氣阻力，則（）A．一定有h1＝h3 B．一定有h1<h4C