專題08-類平拋模型、斜拋模型和一般勻變速曲線模型(原卷版)

2023年高三物理二輪常見模型與方法強化專訓專練專題08類平拋模型、斜拋模型和一般勻變速曲線模型特訓目標特訓內容目標1重力場中類平拋模型（1T—4T）目標2電磁場中的類平拋模型（5T—8T）目標3重力場中斜拋模型（9T—12T）目標4電場場中斜拋模型（13T—16T）目標5一般勻變速曲線模型（17T—20T）【特訓典例】重力場中類平拋模型1．如圖所示，光滑水平桌面上的ABCD為矩形區(qū)域的四個頂點，某小球沿AB方向以速度v1自A點進入該區(qū)域，以后的運動過程中，小球始終受到沿AD方向的恒力F的作用，且恰能經過C點。關于小球在矩形區(qū)域內的運動，下列說法正確的是（

）A．小球由A到C可能做勻變速直線運動B．若F足夠大，小球可能經過D點C．若只增大v1,小球自A點運動到DC所在直線時的時間將變短D．若只減小F，小球自A點運動到DC所在直線時的時間將變長2．如圖所示，一質量的小球在5個力的作用下水平向右做勻速直線運動，其中力F的方向豎直向下，大小為0.6N，經歷時間，小球從位置O運動到A，O、A間的距離。當小球到達位置A瞬間，力F方向變?yōu)樨Q直向上而大小不變，又經歷1.0s，小球到達位置B（圖中沒有畫出），則下列說法正確的是（）A．在小球從O運動至A的過程中，力F的沖量為0B．位置A與位置B之間的間距為C．小球在位置B的速度大小為D．在小球從O運動至B的過程中，力F做的功等于1.2J3．如圖所示，在光滑的水平面內建立xOy坐標系，質量為m的小球以某一速度從O點出發(fā)后，受到一平行于y軸方向的恒力作用，恰好通過A點。已知小球通過A點的速度大小為v0，方向沿x軸正方向，且OA連線與Ox軸夾角為30°，則（）A．恒力的方向一定沿y軸負方向B．恒力的方向一定沿y軸正方向C．恒力在這一過程中所做的功為D．小球從O點出發(fā)時的動能為4．如圖所示，在傾角為的足夠大的光滑斜面上。將小球a、b同時以相同的速率沿水平面內不同方向拋出。已知a球初速度方向垂直豎直平面PQM向外，b球初速度沿著PQ方向。則（）A．若將a球的初速度大小變?yōu)橹暗?倍，則a球落到斜面上時，其速度大小也將變?yōu)橹暗?倍B．a球落到斜面上時，a、b兩球的位移大小不相等C．若將b球的初速度大小變?yōu)橹暗?倍，則在相同時間內，其速度大小也將變?yōu)橹暗?倍D．a球落到斜面上時，a球的速度大小是b球速度大小的2倍電磁場中的類平拋模型5．如圖所示，三維坐標系的軸方向豎直向上，所在空間存在沿y軸正方向的勻強電場。一質量為m、電荷量為的小球從軸上的A點以速度沿x軸正方向水平拋出，A點坐標為（0，0，L），重力加速度為g，場強。則下列說法中正確的是（）A．小球運動的軌跡為拋物線B．小球在平面內的分運動為平拋運動C．小球到達平面時的速度大小為D．小球的運動軌跡與平面交點的坐標為6．如圖所示，正方體空間ABCDA1B1C1D1上、下表面水平，其中有A→D方向的勻強電場．從A點沿AB方向分別以初速度v1、v2、v3水平拋出同一帶電小球(可視為質點)，小球分別從D1C1的中點、C1點、BC1的中點射出，且射出時的動能分別為Ek1、Ek2、Ek3.下列說法正確的有()A．小球帶正電B．小球所受電場力與重力大小相等C．v1∶v2∶v3＝1∶2∶2D．Ek1∶Ek2∶Ek3＝1∶4∶87．如圖所示，一斜面傾斜角度為53°，斜面末端連接一處于豎直平面的光滑絕緣半圓軌道，O為圓心，A、B為其豎直方向上的直徑的上下兩端點，現有一個質量為0.4kg，帶電荷量q=+1.0×10-5C的小球（可視為質點）以初速度v0=10m/s從斜面上某點垂直斜面方向拋出，小球恰好沿切線從半圓軌道的最高點A飛入半圓軌道，已知整個空間存在水平向右的勻強電場，電場強度為E=3×105N/C，重力加速度g=10m/s2,下列說法正確的是（）A．小球從開始到A點的運動是類平拋運動B．小球在A點處的速度大小為12.5m/sC．小球第一次在半圓軌道上滑行過程中會在某處脫離半圓軌道D．小球第一次在半圓軌道上滑行過程中對軌道的最大壓力大小為33.5N8．絕緣光滑斜面與平面成角，一質量為m、電荷量為-q的小球從斜面上高h處，以初速度為v0、方向與斜面底邊MN平行射入，如圖所示，整個裝置處在磁感應強度大小為B的勻強磁場中，磁場方向平行于斜面向上，已知斜面足夠大，小球能夠沿斜面到達底邊MN，則下列判斷正確的是（

）A．小球在斜面上做非勻變速曲線運動B．小球到達底邊MN的時間t=C．勻強磁場磁感應強度的取值范圍為BD．勻強磁場磁感應強度的取值范圍為B重力場中斜拋模型9．如圖，質量相同的甲、乙兩名滑雪運動員在水平U型賽道上訓練，甲、乙先后從賽道邊緣上的P點滑出、騰空，在空中完成技巧動作后，最后都從賽道邊緣上的Q點再次滑入賽道，觀察發(fā)現甲的滯空時間比乙長。不計空氣阻力，甲、乙在從P到Q的運動過程中，下列說法正確的是（）A．甲從P點滑出時的初速度大小必定大于乙從P點滑出時的初速度大小B．甲、乙從P點滑出時的初速度方向相同C．甲的動量變化量大于乙的動量變化量D．甲、乙的最大騰空高度相同10．如圖所示，一小球（視為質點）以速度v從傾角為的斜面底端斜向上拋出，落到斜面上的M點，且速度水平向右.現將該小球以2v的速度從斜面底端朝同樣方向拋出，落在斜面上的N點。下列說法正確的是（

）A．落到M和N兩點時間之比等于1:4B．落到M和N兩點速度之比等于1:4C．M和N兩點距離斜面底端的高度之比為1:2D．飛行過程中小球離斜面最遠的垂直距離之比1:411．大型風洞是研發(fā)飛行器不可缺的重要設施，我國的風洞技術處于世界領先地位。如圖所示，某次風洞實驗中，風力大小和方向均恒定，一質量為m的輕質小球先后經過a、b兩點，其中在a點的速度大小為v，方向與a、b連線成α=45°角；在b點的速度大小也為v，方向與a、b連線成β=45°角。已知a、b連線長為d，小球只受風力的作用，小球的重力忽略不計。下列說法中正確的是（

）A．風力方向垂直于a、b連線 B．從a點運動到b點所用的時間為C．小球的最小速度為1.8v D．風力大小為12．如圖所示，某同學將離地的網球以的速度斜向上擊出，擊球點到豎直墻壁的距離。當網球豎直分速度為零時，擊中墻壁上離地高度為的P點。網球與墻壁碰撞后，垂直墻面速度分量大小變?yōu)榕銮暗?.75倍。平行墻面的速度分量不變。重力加速度g取，網球碰墻后的速度大小v和著地點到墻壁的距離d分別為（）A． B． C． D．電場場中斜拋模型13．如圖所示，xOy坐標系內存在平行于坐標平面的勻強電場。一個質量為m，電荷量為的帶電粒子，以的速度沿AB方向入射，粒子恰好以最小的速度垂直于y軸擊中C點。已知A、B、C三個點的坐標分別為、、。若不計粒子重力與空氣阻力，則下列說法中正確的是（）A．粒子從A到C的運動軌跡是一段圓弧B．勻強電場的場強大小為C．帶電粒子由A到C過程中最小速度一定為D．帶電粒子由A到C過程中電勢能先減小后增大14．豎直平面內有水平放置的兩金屬板AB、CD，相距為d，兩極板加上恒定電壓U，如圖所示。質量為m，電荷量為+q的粒子，從O點以初動能進入電場，O點在AC連線上，且，初速度與水平方向夾角為=45°，粒子沿著OMB的軌跡恰好運動到下極板右邊緣的B點，M為運動軌跡的最高點，MN與極板垂直。不計粒子重力，則關于粒子的說法正確的是（）A．粒子運動到B點時的動能EkB=qUB．運動軌跡最高點到下極板的距離MN=dC．水平方向運動的位移之比為AN：NB=：D．若將上極板向下移一小段距離，則粒子將在B點上方飛出15．如圖所示，在足夠高的豎直墻面上A點，以垂直墻面的水平速度v0=1m/s向左拋出一個質量為m=1kg的帶電小球，小球拋出后始終受到水平向右的恒定電場力的作用，電場力大小F=5N，經過一段時間小球將再次到達墻面上的B點處，重力加速度為g=10m/s2，空氣阻力不計，求在此過程中：（計算結果可用根式表示）（1）小球距墻面最遠的水平距離；（2）墻面上A、B兩點間的距離；（3）小球速度的最小值。16．中性粒子分析器是核聚變研究中的重要設備，通過對高能中性原子能量或動量的測量，可診斷曾與這些中性原子充分碰撞過的離子的性質。如圖所示，為了測量某中性原子的動能，首先讓中性原子電離，然后讓電荷量為的離子經孔A與下邊界成角入射到間距為d、電勢差為U的平行有界勻強電場區(qū)域中，經過電場偏轉后離開電場區(qū)域。不計離子的重力，不考慮相對論效應及場的邊界效應。（1）為保證離子不碰到上邊界，入射離子的最大動能是多少？（2）若該離子離開電場后，經無場區(qū)沿直線運動至孔P出射，已知孔P與下邊界的垂直距離為h，孔A和孔P間平行于下邊界的距離為l，試確定該離子剛進入電場時的動能；（3）若在測量中發(fā)現，有動能均為、電荷量均為而質量分別為、、的三種離子均能從孔P出射，且。三種離子從孔P出射后自C點垂直CD邊射入磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里的矩形勻強磁場CDEF，CD、DE、EF邊上均裝有不同的離子收集板（每塊板只收集一種離子）。設CD邊長為a，DE邊長為b，且，現要區(qū)分并收集這三種離子，則a、b還應分別滿足什么條件？一般勻變速曲線模型17．隨著人們生活水平的提高，高爾夫球將逐漸成為普通人的休閑娛樂運動。如圖所示，某人從高出水平地面h的坡上水平擊出一個質量為m的高爾夫球，由于恒定的水平風力作用，高爾夫球豎直地落入距擊球點水平距離為L的A穴，則（）A．球被擊出后做平拋運動B．該球在空中運動的時間為C．球被擊出后受到的水平風力大小為D．球被擊出時的初速度大小為18．為了研究空氣動力學問題，如圖所示，某人將質量為m的小球從距地面高h處以一定初速度水平拋出，在距拋出點水平距離L處，有一根管口比小球直徑略大的豎直細管，上管口距地面的高度為。小球在水平方向上受恒定風力作用，且小球恰能無碰撞地通過管子，則下列說法正確的是（）A．小球的初速度大小為 B．風力的大小為C．小球落地時的速度大小為2 D．小球落地時的速度大小為19．如圖，空間中存在著水平向右的勻強電場，現將一個質量為m，帶電量為的小球在A點以一定的初動能豎直向上拋出，小球運動到豎直方向最高點C時的沿場強方向位移是，動能變?yōu)樵瓉淼囊话耄ㄖ亓铀俣葹間），下列說法正確的是（）A．場強大小為B．A、C豎直方向的距離為的2倍C．小球從C點再次落回到與A