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专题07 逆向思维法
高中物理中的逆向思维法是一种重要的思维方式和解题技巧。在运动学中,逆向思维法可以将“末态”当作“初态”,例如将“加速度为零的匀减速直线运动”看作“加速度为a,初速度为零的匀加速直线运动”;斜抛运动从最高点反向来看,可以看做是某段时间的平抛运动。通过将问题反向思考,将复杂的问题简单化,从而快速找到问题的解决方案。
方法一:末速度为零的匀减速运动中的逆向思维法
【方法演练1】某品牌汽车在测试刹车性能时,沿平直的道路通过了如图所示的A、B、C、D、E五根等间距的电杆。若汽车从A处开始做匀减速直线运动,刚好在E处停下,汽车通过D时的速度为,通过DE段的时间为t,则( )
A.汽车减速的时间大于2t
B.汽车通过A时的速度为
C.汽车通过AC段的时间为
D.汽车通过AD段的平均速度是通过DE段平均速度的2倍
方法二:竖直上抛运动中的逆向思维法
【方法演练2】篮球与水平地面碰撞后竖直弹起,离地后上升的最大高度为L。上升第一个所用的时间为,第三个所用的时间为。不计空气阻力,则满足( )
A. B. C. D.
方法三:斜抛运动中的逆向思维法
【方法演练3】如图所示,小强在某次篮球训练时,将篮球由M点沿与水平方向成α角的方向以大小为的速度斜向上抛出,一段时间后篮球以大小为v的速度垂直篮板撞击到其上N点。忽略一切阻力,下列说法正确的是( )
A.若将篮球由N点以大小为v的速度向左水平抛出,篮球一定经过位于同一水平面上的M点的右侧一点
B.若将篮球由N点以大小为v的速度向左水平抛出,篮球一定经过位于同一水平面上的M点的左侧一点
C.若将篮球由N点以大小为的速度向左水平抛出,篮球一定经过位于同一水平面上的M点的左侧一点
D.若将篮球由N点以大小为的速度向左水平抛出,篮球一定经过位于同一水平面上的M点的右侧一点
1.一滑块冲上固定斜面后做匀减速直线运动,最终静止在Q点,如图所示。从滑块通过斜面底端P开始计时,已知滑块运动的加速度大小为4 m/s2,且滑块从P点运动到Q点的时间为2 s,滑块在第1 s内通过的距离为6 m,则( )
A.停止运动前的最后1 s内通过的距离为2 m
B.滑块通过P点时的速度大小为16m/s
C.P、Q两点间的距离为10m
D.滑块从P点运动到Q点的速度变化量为-6m/s
2.某杂技演员练习抛球,每次竖直向上抛出的小球初速度相同,抛出位置相同,每次当前一个抛出的球上升到最大高度的一半时,抛出后一个球。当小球回落到初始位置的高度时,会被杂技演员接住,不计空气阻力,不计球的大小,则空中球的个数最多为( )
A.4个 B.5个 C.6个 D.7个
3.2023年7月10日,2023CBA夏季联赛揭开大幕。比赛中,段昂君帮助球队以79:69成功拿到“开门红”。如图所示,某轮比赛中段昂君竖直跳起将篮球扣入篮筐中,他在竖直上升过程中前一半位移用来完成技术动作,后一半位移用来姿态调整,到达最高点后刚好手臂举起将球扣入篮筐。已知段昂君站立举手能达到的高度为2.55m,起跳后只受重力,篮球筐距地面高度为3.05m,重力加速度g取10m/s2,篮球可视为质点,则他用于完成技术动作的时间为( )
A. B. C.1.0s D.
4.高铁站台上,5位旅客在各自车厢候车线处候车,若动车每节车厢长为l,动车进站时做匀减速直线运动。站在2号候车线处的旅客发现1号车厢经过他所用的时间为t,动车停下时该旅客刚好在2号车厢门口(2号车厢最前端),如图所示,则( )
A.动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动,经历的时间为t
B.动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动,平均速度为
C.1号车厢头部经过5号候车线处的旅客时的速度为
D.动车的加速度大小为
5.在进行子弹穿透实验中,一子弹以水平速度v射入固定在水平面上由同种材料制成的厚度比为5∶3∶1的三个木块,(如图所示)。已知子弹在木块中做匀减速直线运动,且子弹穿透第三个木块时的速度恰好为零。用、、表示子弹依次射入每个木块时的速度,若用、、表示子弹穿过每个木块所用的时间,则下列关系式正确的是( )
A.
B.
C.
D.
6.如图所示,小滑块以初速度从倾角的固定光滑斜面底端沿斜面向上滑动,同时从点以初速度斜向上抛出一个小球,经滑块滑到斜面顶端B时,恰好被小球水平击中。滑块和小球均可视为质点,空气阻力忽略不计,,,。则下列说法正确的是( )
A.小滑块的初速度
B.小球的初速度
C.斜面的长度为
D.小球从抛出到离斜面最远处所经历的时间为
7.如图所示,、在同一水平面上,甲、乙两个小球(均视为质点)的质量均为,先让甲从点以速度(与的夹角为)抛出,经过一段时间运动到点,后让乙从点以速度(与的夹角为)抛出,经过一段时间也运动到点,重力加速度大小为,