专题01-竖直上抛模型和类竖直上抛模型(原卷版)

\\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】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∶12．（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。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2sD．入水后全红婵受到水的阻力为612.5N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．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v2竖直发射拦截炮弹2恰好成功拦截。若不计空气阻力，g取10m/s2，下列说法正确的是（）A．战斗机发射炮弹时离地高度2000m B．M点到P点的距离为1800mC．炮弹从发射到拦截的时间为 D．炮弹2的初速度大小v2=1.2km/s11．从地面上以初速度2v0竖直上抛一物体A，相隔△t时间后又以初速度v0从地面上竖直上抛另一物体B,下列说法正确的是(

)A．要使A、B能在空中相遇,则两物体抛出的时间间隔B．要使A、B能在空中相遇,则两物体抛出的时间间隔C．要使B在上升时与A相遇，则两物体抛出的时间间隔D．要使B在上升时与A相遇，则两物体抛出的时间间隔12．自高为H的塔顶自由落下A物体的同时B物体自塔底以初速度v0竖直上抛，且A、B两物体在同一直线上运动．下面说法正确的是（）A．若v0＞，则两物体相遇时B物体正在上升途中B．若v0=，则两物体在地面相遇C．若＜v0＜，则两物体相遇时B物体正在空中下落D．若v0＝，则两物体不可能在空中相遇五、有关竖直上抛运动的图像13．在时刻，将一物体（可视为质点）竖直向上抛出。以抛出点为坐标原点、竖直向上为正方向，忽略空气阻力，图中能正确反映该物体的动量p随时间t、动能Ek随位移x变化的图像是（）A． B．C． D．14．2021年5月15日，中国首个火星探测器“祝融”号登陆红色星球火星，正式开始系外行星之旅，成为第二个登陆火星的国家，由此引发广大太空迷的关注。假设未来人类宇航员登陆火星后，在火星表面将小球竖直上抛，取抛出点位置O位移为0，从小球抛出开始计时，以竖直向上为正方向，通过计算机得出小球运动的的图像如图所示（其中a、b均为已知量）。设火星是半径为R的匀质球体，引力常量为G，忽略火星自转的影响。下列说法正确的是（

）A．小球竖直上抛的初速度为a B．小球从O点上升的最大高度为C．火星的质量为 D．火星的第一宇宙速度为15．从地面上把一小球竖直向上抛出，小球受到的空气阻力大小与速率成正比，取地面处的重力势能为零，小球上升的最大高度为，小球落回地面时仍处于加速状态，则下列小球动能、重力势能、机械能、速率平方与小球离地高度的关系图象正确的是（）A． B．C． D．六、类竖直上抛运动16．如图所示，倾角θ=30°的光滑斜面足够大，斜面上P点到斜面底端的距离l=3.5m。现将一可视为质点的小球从P点以1m/s的速度在斜面所在的平面内抛出，已知重力加速度g=10m/s2，则小球运动至斜面底端的时间可能为（）A．0.6s B．1.2s C．0.8s D．2.1s17．如图甲所示，一质量为0.5kg的小物块从匀速转动的水平传送带的右侧滑上传送带，固定在传送带右端的位移传感器（图中未画出）记录了小物块的位移与时间的变化关系，如图乙所示。已知图线在前3.0s内为二次函数，在3.0～4.5s内为一次函数，取向左运动的方向为正方向，传送带的速度保持不变，g取10m/s2。下列说法正确的是（）A．传送带沿逆时针方向转动B．传送带的速度大小为0.6m/sC．小物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.2D．全过程小物块与传送带系统因摩擦产生的热量为8J18．两位小朋友玩弹珠子游戏，固定直杆与水平面的夹角为，两颗有孔的珠子穿在直杆上，初始时珠子之间的距离为，一位小朋友将珠子沿杆方向以速度弹出，另一个小朋友同时将珠子无初速度释放，经时间，在珠子返回过程中两珠子相遇，珠子与杆之间的摩擦很小，可忽略，，则（）A． B． C． D．七、在电磁场中竖直上抛运动的应用19．在地面附近存在着一有界电场,边界MN将空间分成上下两个区域Ⅰ、Ⅱ,在区域Ⅱ中有竖直向上的匀强电场,在区域Ⅰ中离边界某一高度由静止释放一质量为的带电小球A,如图甲所示,小球运动的图像如图乙所示,不计空气阻力,则（

）A．小球受到的重力与电场力之比为3:5B．在t=5s时,小球经过边界MNC．在小球向下运动的整个过程中,克服电场力做的功等于重力势能的变化量D．在1~4s过程中,小球的机械能先减小后增大20．带电小球以一定的初速度v0竖直向上抛出，能够达到的最大高度为h1；若加上水平方向的匀强磁场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h2；若加上水平方向的匀强电场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h3，若加上竖直向上的匀强电场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h4，如图所示。不计空气阻力，则（）A．一定有h1＝h3 B．一定有h1<h4C