模型10 逆向思维模型-2024高考物理二轮复习80模型最新模拟题专项训练

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一、以核心和主干知识为重点。构建知识结构体系，确定每一个专题的内容，在教学中突出知识的内在联系与综合。
二、注重情景与过程的理解与分析。善于构建物理模型，明确题目考查的目的，恰当运用所学知识解决问题：情景是考查物理知识的载体。
三、加强能力的提升与解题技巧的归纳总结。学生能力的提升要通过对知识的不同角度、不同层面的训练来实现。
四、精选训练题目，使训练具有实效性、针对性。
五、把握高考热点、重点和难点。
2024高考物理二轮复习80热点模型
最新高考题模拟题专项训练
模型10 逆向思维模型
最新高考题
1. （2022山东物理）如图所示，某同学将离地的网球以的速度斜向上击出，击球点到竖直墙壁的距离。当网球竖直分速度为零时，击中墙壁上离地高度为的P点。网球与墙壁碰撞后，垂直墙面速度分量大小变为碰前的0.75倍。平行墙面的速度分量不变。重力加速度g取，网球碰墙后的速度大小v和着地点到墙壁的距离d分别为（ ）
A B.
C. D.
【参考答案】BD
【命题意图】本题考查运动的合成与分解及其相关知识点。
【名师解析】把网球的斜抛运动逆向思维为平抛运动。
设网球飞出时的速度为，竖直方向
代入数据得
则
排球水平方向到点的距离
根据几何关系可得打在墙面上时，垂直墙面的速度分量
平行墙面的速度分量
反弹后，垂直墙面的速度分量
则反弹后的网球速度大小为
网球落到地面的时间
着地点到墙壁的距离，故BD正确，AC错误。
【思路点拨】此题中把斜抛运动分解为竖直方向的竖直上抛运动和水平方向的匀速直线运动。
2．（2019全国理综I卷18）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．1<<2B．2<<3C．3<<4D．4<<5
【参考答案】C
【命题意图】 本题考查匀变速直线运动规律。
【解题思路】采用逆向思维法，把运动员的竖直向上运动视为竖直向下初速度为零的加速运动，H/4=at22， 设竖直向下运动3H/4 高度所用时间为t3，竖直向下运动H高度 所用时间为t4，则有：3H/4=at32，H=at42，t1= t4- t3，联立解得：=2+，选项C正确。
【关键一步】采用逆向思维法，运动员的竖直向上运动视为竖直向下初速度为零的加速运动，应用初速度为零的匀变速直线运动公式解答，简明快捷。
最新模拟题
1. （2024四川名校质检）如图所示，一小滑块沿足够长的固定斜面以初速度v向上做匀减速直线运动，依次经A、B、C、D到达最高点E，已知AB=BD=6m，BC=1m，滑块从A到C和从C到D所用的时间都是2s。设滑块经过C时的速度为vc，则（ ）
A. 滑块上滑过程中加速度的大小为2m/s2
B. vc=6m/s
C. DE=3m
D. 从D到E所用时间为4s
【参考答案】D
【名师解析】
根据题意可知，，根据
求解加速度大小
A错误；
匀变速直线运动的某段时间内，中间时刻速度等于平均速度
B错误；
匀减速直线运动的逆过程为匀加速直线运动，CE之间的距离为
则，C错误；
从到同样采用逆过程
解得时间 ，D正确。
2. (2023浙江杭州九校期中联考)高抛发球是乒乓球发球的一种，由我国吉林省运动员刘玉成于1964年发明，后成为风靡世界乒乓球坛的一项发球技术。将乒乓球离手向上的运动视为匀减速直线运动，该向上运动过程的时间为5t。设乒乓球离开手后第一个t时间内的位移为，最后一个t时间内的位移为，则为（ ）
A. B. C. D.
【参考答案】：C
【名师解析】：根据逆向思维，将乒乓球离开手向上的运动逆过来看作初速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为，则最后一个t时间内的位移为
第一个t时间内的位移为
则有,故选C。
3.（2023湖北八校期末联考）一颗子弹垂直射向并排靠在一起且固定的三块木块，射穿最后一块时速度恰好减为零，已知子弹在这三块木板中穿行时加速度保持不变，它通过这三块木板所用时间之比为1∶2∶3，则这三块木板厚度之比为（ ）
A. 5∶3∶1 B. 11∶16∶9
. 27∶8∶1 D. 16∶8∶1
【参考答案】B
【名师解析】把子弹在三块木板中的运动逆向思维为初速度为零的匀加速直线运动，由x=at2，可得x3=a（3t）2=9·at2，x2+x3=a（2t+3t）2=25·at2，x1+x2+x3=a（t+2t+3t）2=36·at2，联立解得：x1∶x2∶x3=11∶16∶9，选项B正确。
4. （2023石家庄重点中学高一质检）图甲为高速公路上长陡下坡路段行车道外侧增设的避险车道。速度失控的车辆可驶人避险车道安全减速。图乙为一辆重型卡车刹车失灵、关闭发动机后冲上该车道做匀减速直线运动的示意图，卡车从O点上斜坡，经过M、N最终停在P点，且，卡车经过O、M、N三点的速度大小分别为、、，从O到M所用时间为，M到N所用时间为，则以下关系正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【参考答案】．BC
【名师解析】．从O到P做匀减速直线运动，可以看做从P到O的初速度为0的匀加速直线运动根据
可知相邻相等位移内时间之比为 ，故
故A错误；根据可知，B正确；
根据可知故C正确；
根据可知
因为则故D错误。故选BC。
5．（2022浙江质检）冰壶是以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目，属冬奥会比赛项目，并设有冰壶世锦赛。在某次比赛中，冰壶被投出后，如果做匀减速直线运动，用时20 s停止，最后1 s内位移大小为0.2 m，则下面说法正确的是（ ）
A．冰壶第1s内的位移大小是7.8 m
B．冰壶的加速度大小是0.3 m/s2
C．前10s位移和后10s的位移之比为4︰1
D．冰壶的初速度大小是6 m/s
【参考答案】A
【名师解析】逆向思维把冰壶的匀减速运动看作初速度为零的匀加速运动，最后1 s内位移大小为0.2 m，由x1=at12，解得a=0.4m/s2，选项B错误；冰壶的初速度大小是v0=at=0.4×20m/s=8 m/s，选项D错误；冰壶第1s内的位移大小是△x=v0△t-a（△t）2=7.8 m，选项A正确；由初速度为零的匀变速直线运动规律可知，前10s位移和后10s的位移之比为3︰1，选项C错误。
6.（2023·名校联考）假设某次深海探测活动中，“蛟龙号”完成海底科考任务后竖直上浮，从上浮速度为v时开始匀减速并计时，经过时间t，“蛟龙号”上浮到海面，速度恰好减为零，则“蛟龙号”在t0（t0A．B．C．D．
【参考答案】B
【名师解析】“蛟龙号”上浮时的加速度大小为，根据逆向思维，可知“蛟龙号”在t0时刻距离海面的深度为，故选B。
7.（2023年5月青岛名校联考）全国多地在欢迎援鄂抗疫英雄凯旋时举行了“飞机过水门”的最高礼仪，寓意为“接风洗尘”。某次仪式中，水从两辆大型消防车中斜向上射出，经过3s水到达最高点，不计空气阻力和水柱间的相互影响，若水射出后第1s内上升高度为h，则水通过前段用时为
A．0.5s
B．
C．
D．0.2s
【参考答案】C
【名师解析】水射出后做斜抛运动，分解为竖直方向的竖直上抛运动，把水竖直方向的运动逆向思维为自由落体运动，其第3s内、第2s内、第1s内上升的高度之,比为1∶3∶5，根据题述水射出后第1s内上升高度为h，可得水上升的总高度为9h/5。由自由落体运动规律可得9h/5=gt12，t1=3s，解得h=25m。设水从高度上升到最高点用时间t2，则有9h/5-=gt22，解得t2=2s，水通过前段用时为△t= t2-t1=，选项C正确。
8.（2023年7月湖南名校联考）建筑工人常常徒手向上抛砖块,当砖块上升到最高点时被楼上的师傅接住。 在一次抛砖的过程中,砖块运动3s到达最高点,设砖块的运动为匀变速直线运动,砖块通过第2s内位移的后用时为t1,通过第1s内位移的前 用时为t2,则满足
A. B. C. D.
【参考答案】C
【名师解析】将砖块的竖直上抛运动逆向看作由静止开始的匀变速直线运动，根据初速度为零的匀变速直线运动规律，相邻相等时间内的位移之比为1∶3∶5···，砖块第2s内位移的前1/3与第1s内位移的后1/5上升的高度相等，记做x。根据初速度为零的匀变速直线运动规律，依次通过相邻相等位移的时间之比为1∶（-1）∶（-）∶（-）∶（-2）∶（-）∶（-）∶（-）∶（-）∶（-）∶···，所以==-1，选项C正确。
9. （2023广东湛江名校联考）汽车司机发现前方有障碍物，立即刹车，刹车过程可视为匀减速运动。自刹车开始第1s内经过的位移为24m，第4s内经过的位移为1m。下列说法正确的是（ ）
A. 汽车的加速度大小为8m/s2
B. 汽车的加速度大小为7.67m/s2
C. 汽车的初速度大小为28m/s
D. 汽车的初速度大小为30.67m/s
【参考答案】 AC
【名师解析】
若汽车在第4个1s一直运动，则把汽车的刹车逆向可看作匀加速度运动，设逆向的匀加速直线运动第1s的初速度为v0，T=1s，则第1s内经过的位移可表示为x1= v0T+aT2，第4s内经过的位移可表示为x4= （v0+3aT）T+aT2，====7-＜7，而实际的=24＞7，这说明在第4个1s时间内汽车不是一直在运动，即可确定汽车在第4个1s末前已经停下，设小车在第4个1s内运动的时间为t，则有：1=at2，根据做匀变速直线运动的质点在运动时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可知开始刹车的第0.5s时刻的瞬时速度为24m/s，第（3+t/2）s时刻的瞬时速度为1/t，根据加速度的定义可得汽车刹车的加速度大小：a===，联立解得：t=0.5s，a=8m/s2，v0=a（3+t）=28m/s，选项AC正确，BD错误。
【关键点拨】可以确定小车在第4s前已停止，由位移公式结合加速度定义式可求出第4个1s内运动时间，由时间可进而得出加速度与初速度。考查运动学公式的应用，对于加速度的定义式a=要注意所选段的时间与速度差。
10. （2023浙江十所名校期中联考）如图所示,一同学分别在同一直线上的A、B、C三个位置投掷篮球,结果都垂直击中篮筐,速度分别为v1、v2、v3．若篮球出手时高度相同,出手速度与水平夹角分别为θ1、θ2、θ3,下列说法正确的是
A. v1>v2>v3
B. v1C. θ1>θ2>θ3
D. θ1=θ2=θ3
【参考答案】A
【名师解析】
三个篮球都垂直击中篮筐，其逆过程是平抛运动，设任一篮球击中篮筐的速度v，上升的高度为h，水平位移为x．则有：x=vt，h=gt2，则得：，h相同，则v∝x，则得v1＞v2＞v3．故A正确，B错误．根据速度的分解有：，t相同，v1＞v2＞v3，则得θ1＜θ2＜θ3．故CD错误．故选A．
11. （2023南京三模）运动员用同一足球罚点球，两次射门，足球斜向上踢出，分别水平打在水平横梁上的a、b两点，a为横梁中点，如图所示，不计空气的作用效果。下列说法正确的是（ ）
A. 两次的初速度大小可能相等B. 击中a用的时间长
C. 击中a的过程中，重力做功少D. 两过程中动量变化量相等
【参考答案】D
【名师解析】
两次射门足球分别水平打在水平横梁上，为末速度为水平方向的斜抛运动，可逆向思维为平抛运动，依据平抛运动规律，足球离地面的高度相同，根据竖直方向位移公式
可知击中a、b所用的时间相同，根据速度公式
可知踢出时竖直方向的速度相同，击中a、b时水平方向的位移不同，根据
可知踢出时水平方向的速度不同，则根据
可知两次的初速度大小不相等,故AB错误；
击中a、b的过程中，足球上升的高度相同，重力做功相同，故C错误；
取竖直向上为正方向，根据动量定理有
可知两过程中动量变化量相等，故D正确。
12. 如图所示，一小球(视为质点)以速度v从倾角为θ的斜面底端斜向上抛出，落到斜面上的M点且速度水平向右，重力加速度为g，则小球从斜面底端到M点的时间为（ ）
A.B.
C.D.
【正确答案】 C
【名师解析】由于落到斜面上M点时速度水平向右，故可把质点在空中的运动逆向看成从M点向左的平抛运动，设在M点的速度大小为u，把质点在斜面底端的速度v分解为水平u和竖直vy，由x=ut，y=gt2，tanθ＝得空中飞行时间，，vy=2utanθ，v和水平方向夹角的正切值＝2tanθ为定值，即落到N点时速度方向水平向右，故D正确；，所以t=，C正确。
13. （2023山东三校联考）如图所示，在倾角为θ的斜面上的O点，与水平方向成60°角分别以速度v0和2v0两次抛出小球，小球先后打到斜面上的A、B两点，其中初速度是2v0的小球沿水平方向击中B点。则下列说法正确的是（ ）
A. 斜面的倾角为30°
B. 击中B点的小球在空中的飞行时间为
C. 初速度是v0的小球也一定沿水平方向击中A点
D. OA间的距离等于AB间的距离
【参考答案】BC
【名师解析】研究以2v0的速度抛出的小球的运动，反向看作平抛运动，根据几何关系可知，落到斜面上末速度与水平方向的夹角为60°，斜面的倾角θ等于位移与水平方向的夹角，根据平抛运动的规律可知，速度与水平方向夹角正切值等于位移与水平方向夹角正切值的二倍，tan60°=2tanθ，解得：tanθ=，θ≠30°，故A错误；继续反向研究击中B点的小球的运动，落地斜面上的竖直速度：vy=2v0sin60°=，空中飞行的时间：t=，故B正确；落到A点的小球斜上抛时的水平分速度为：vx=v0cs60°=0.5 v0，竖直分速度为：vy=v0sin60°= v0，设飞行时间为t0，则有y= vy t0-gt02，x= vxt0，tanθ=y/x，联立解得 t0=。小球落到A点时，竖直末速度vyA=v0sin60°-gt0=0，说明初速度是v0的小球一定沿水平方向击中A点，选项C正确；小球落点A与抛出点O的距离为L= x/csθ= vxt0/cs30°=∝v02，即抛出点与落点的距离与初速度的二次方成正比，故OB之间的距离为OA之间距离的4倍，即OA间的距离等于AB间的距离的1/3，选项D错误。
【关键点拨】。
小球做斜上抛运动，逆向分析做平抛运动，根据平抛运动的规律分析斜面倾角和飞行时间。
根据水平和竖直速度的运动规律求解上升时间，根据几何关系求解落点与抛出点间的距离。
此题考查了斜上抛运动的规律，解答本题要知道斜上抛运动可以分解为竖直方向的竖直上抛运动和水平方向的匀速直线运动，逆向分析可以取得不错的效果。
14．（2023年7月河南新乡高二期末）现代都市高楼林立，高楼出现火情时需要一种高架水炮消防车。现距水平地面65m高的某楼房出现火情，消防员紧急出动救援，已知高架水炮消防车的水炮炮口距离水平地面，到起火房间的水平距离为，水柱刚好从起火房间的窗户垂直打入，取重力加速度大小，不计空气阻力，则水炮炮口的水流速度为（ ）
A．6m/sB．8m/sC．10m/sD．15m/s
【参考答案】．C
【名师解析】水流做斜抛运动，其末速度沿水平方向，可反向看作平抛运动，竖直方向的分位移大小，根据自由落体运动的规律，解得，竖直方向的分速度，水平方向的分速度，则水炮炮口的水流速度大小，选项C正确。
15. (2024江苏苏州重点高中质检)如图甲，滑板运动深受部分年轻人的喜爱，他们在斜坡上冲上、滑下，享受着运动的乐趣。为研究此运动过程，可以建立如图乙所示物理模型。物体由底端D点以v0=4m/s的速度滑上固定的光滑斜面，途经A、B两点，已知AB=BC；由B点再经过0.5s物体将滑到斜面最高点C时恰好速度为零。设斜面长度为4m，求：

(1)物体运动的加速度；
(2)物体经过B点时的速度大小；
(3)物体两次经过A点的时间间隔。
【名师解析】(1)设物体运动的加速度大小为a，根据运动学公式v02=2aL，
解得a=v022L=422×4m/s2=2m/s2，方向沿斜面向下
(2)将物体的匀减速上滑过程逆向看作是反向的初速度为零的匀加速下滑，则物体经过B点时的速度大小为vB=at1=2×0.5m/s=1m/s
(3)BC和AB的长度为x=AB=BC=vB22a=122×2m=0.25m，
由2x=12at22 可得物体从A到C的时间为t2= 4xa= 4×0.252s= 22s
根据运动的对称性可知物体两次经过A点的时间间隔为Δt=2t2=2× 22s= 2s