内容正文:
2023年高三物理二轮常见模型与方法强化专训专练
专题01 竖直上抛模型和类竖直上抛模型
特训目标
特训内容
目标1
高考真题(1T—3T)
目标2
竖直上抛运动的基本规律(4T—6T)
目标3
竖直上抛运动的对称性(7T—9T)
目标4
竖直上抛运动的相遇问题(10T—12T)
目标5
有关竖直上抛运动的图像(13T—15T)
目标6
类竖直上抛运动(16T—18T)
目标7
在电磁场中竖直上抛运动的应用(19T—21T)
【特训典例】
1、 高考真题
1.(2021河北卷)铯原子钟是精确的计时仪器,图1中铯原子从O点以的初速度在真空中做平抛运动,到达竖直平面所用时间为;图2中铯原子在真空中从P点做竖直上抛运动,到达最高点Q再返回P点,整个过程所用时间为,O点到竖直平面、P点到Q点的距离均为,重力加速度取,则为( )
A.100∶1 B.1∶100 C.1∶200 D.200∶1
2.(2019全国卷)如图,篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮,离地后重心上升的最大高度为H。上升第一个所用的时间为t1,第四个所用的时间为t2。不计空气阻力,则满足( )
A. B. C. D.
3.(2021天津卷)一玩具以初速度从水平地面竖直向上抛出,达到最高点时,用遥控器将玩具内压缩的轻弹簧弹开,该玩具沿水平方向分裂成质量之比为1∶4的两部分,此时它们的动能之和与玩具从地面抛出时的动能相等。弹簧弹开的时间极短,不计空气阻力。求
(1)玩具上升到最大高度时的速度大小;
(2)两部分落地时速度大小之比。
2、 竖直上抛运动的基本规律
4.为了备战2020年东京奥运会,我国羽毛球运动员进行了如图所示的原地纵跳摸高训练。已知运动员原地静止站立(不起跳)摸高为,比赛过程中,该运动员先下蹲,重心下降,经过充分调整后,发力跳起摸到了的高度。若运动员起跳过程视为匀加速运动,忽略空气阻力影响,g取。则( )
A.起跳过程的速度变化和离地上升到最高点过程速度变化相同
B.起跳过程的平均速度比离地上升到最高点过程的平均速度小
C.起跳过程中运动员的加速度为
D.从开始起跳到双脚落地需要
5.一枚苹果竖直上抛再落回原处,苹果运动过程中受到的空气阻力忽略不计,从苹果被抛出瞬间开始研究,其动能满足二次函数的形式,其中为常数且均不等于,关于其中的物理意义,下列说法正确的是( )
A.表示苹果的瞬时速度 B.表示苹果运动的位移
C.表示苹果运动的时间 D.表示苹果重力的功率
6.14岁的奥运冠军全红婵,在2021年底14届全运会上再次上演“水花消失术”夺冠。在女子10m跳台的决赛中(下面研究过程将全红婵视为质点),全红婵竖直向上跳离跳台的速度为5m/s,竖直入水后速度减为零的运动时间与空中运动时间相等,假设所受水的作用力恒定,不计空气阻力,全红婵的体重为35kg,重力加速度大小为g=10m/s2,则( )
A.跳离跳台后上升阶段全红婵处于失重状态
B.入水后全红婵处于失重状态
C.全红婵在空中运动的时间为2s
D.入水后全红婵受到水的阻力为612.5N
3、 竖直上抛运动的对称性
7.甲、乙两个杂技演员进行抛球表演,甲每隔0.3s抛出一小球,接到球便马上抛出,球在手中停留的时间不计,每个小球上升的最大高度均为1.8m;乙抛出的每个小球上升的最大高度均为1.25m,将要接到后一个小球瞬间将前一个小球抛出,每一个小球在他手中停留的时间均为0.25s。不计空气阻力,每个小球均可视为沿竖直方向抛出,重力加速度g取10m/s2,则下列说法正确的是( )
A.甲和乙拥有的小球均为4个
B.甲拥有4个小球,乙拥有5个小球
C.甲和乙接到抛出的第1个小球时,抛出的第2个小球恰好在最高点
D.甲和乙接到抛出的第1个小球时,抛出的第3个小球恰好在最高点
8.在杂技团抛球表演中,被抛出的小球近似做竖直上抛运动,演员每隔相同时间以相同的速度上抛一个小球,从抛出第1个球开始计时,取。所有小球运动的位移随时间的变化关系如图所示,由此可知( )
A.每颗小球在空中运动的时间是 B.抛出的速度大小为
C.在抛出点上方最多有9个球 D.在抛出点上方最多有4对球同时相遇
9.杂技表演中有一节目叫抛球,小明在家练习抛球,他以初速度竖直上抛一小球A后,又以初速度在同一高度竖直上抛另一小球B,发现两球在空中相遇,则两球抛出的时间间隔必须满足的条件是( )(不计空气阻力,重力加速度g取)
A. B. C. D.
4、 竖直上抛运动的相遇问题
10.如图所示,某次空中投弹的军事演习中,战斗机在M点的正上方离地H高处以水平速度v1=0.9km/s发射一颗炮弹1,经20s击中地面目标P。若地面拦截系统在炮弹1发射的同时在M点右方水平距离s=1500m的地面上的N点,以速度