第二周 抛体运动中的STSE问题（Word练习）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理必修第二册（人教版 江苏专用）

第二周　抛体运动中的STSE问题 一、选择题 1.(2025·徐州高一期中)如图所示，某同学玩套圈游戏，某次套圈水平抛出，正好套中该同学正前方的一只鸭子玩具。已知此次抛出点离地面高度为0.8 m，套圈落地时的速度方向与水平方向的夹角为θ=53°，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力，忽略玩具和套圈的大小，sin 53°=0.8，cos 53°=0.6，下列说法正确的是 (　 ) A.套圈平抛的初速度大小为4 m/s B.鸭子距离抛出点的水平距离为1.4 m C.抛出的速度大小不变，斜上抛也可能套中该鸭子 D.抛出的速度大小不变，斜下抛也可能套中该鸭子 2.(2025·新吴高一期末)在排球训练中，某同学将排球先后两次从同一位置P水平击出，轨迹如图所示，不计排球大小，不计空气阻力，下列说法正确的是 (　 ) A.排球沿轨迹2运动时间长 B.排球沿轨迹1、2运动时间相等 C.排球沿轨迹1运动，落地时的速度大 D.排球沿轨迹1、2运动时的加速度大小不相等 3.(2025·建湖高一阶段练习)春耕季节农民常用抛洒种子的方式进行育苗，如图是同时抛出的a、b两粒种子在空中运动轨迹的示意图，其轨迹在同一平面内，O点为抛出点，轨迹相交于P点，不计空气阻力，下列说法正确的是 (　 ) A.a、b两粒种子从O点到P点的运动时间相等 B.a、b两粒种子在P点相遇 C.a、b两粒种子的速度变化率相等 D.种子a在最高点时的速度大于种子b在最高点时的速度 4.(2025·邳州高一期中)如图甲所示，波光喷泉是一种很受欢迎的人造景观，它们单根成形，水柱从一个水池跳到另一个水池，人们从水门中穿行，衣服不湿，奇妙无穷。如图乙所示，某波光喷泉喷口与水平面的夹角α=37°，A、B、C为喷泉在空中形成的水柱上的三点，其中B为喷泉水柱的最高点，A、C位于同一水平面上。已知水离开喷口时的速度v0=25 m/s，cos 37°=0.8，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力。下列说法中正确的是 (　 ) A.水从A点到B点的过程中速度方向的偏转角为53° B.水到达B点时的速度大小为15 m/s C.B点与A点的高度差为11.25 m D.A、C两点间的距离为30 m 5.(2025·洪泽高一期末)如图甲所示的“彩虹滑道”是一种较为受欢迎的新型娱乐项目，游客在滑道上某段的运动可简化为如图乙所示。游客(视为质点)以v0=1.5 m/s的水平速度从A点滑出，然后落在倾角θ=30°的斜面上的B点。不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，下列说法正确的是 (　 ) A.游客在空中运动的时间为0.3 s B.A、B两点的水平距离为 m C.游客在B点的速度大小为 m/s D.游客从A点运动到B点过程中的速度偏转角为60° 6.(2025·灌云高一阶段练习)脚踩火箭炮是一种儿童很喜欢的玩具，用力脚踩气囊，火箭会以一定的速度发射出去，转动发射柱，还可以改变初速度方向，不考虑火箭底座的离地高度。关于该玩具，以下说法正确的是 (　 ) A.若考虑空气阻力的影响火箭炮竖直发射时，上升的时间大于下落的时间 B.若不计空气阻力，转动发射柱可以改变发射方向，若初速度大小恒定，则当发射初速度与地面夹角为60°时，火箭炮飞的最远 C.若不计空气阻力，在倾角为θ的斜坡上沿水平方向发射火箭炮，若都落在斜坡上，则发射初速度变为原来的2倍，落在斜坡上的速度也变为原来的2倍 D.若不计空气阻力，在倾角为θ的斜面上以初速度v0垂直斜面发射，经时间t=火箭炮离斜面最远 二、非选择题 7.(10分)(2025·淮安高一期末)辽阳市传统名点塔糖风味独特。一辆满载塔糖的货车以大小v0=20 m/s的速度沿平直公路匀速行驶，遇紧急情况突然刹车，一塔糖(视为质点)从车顶沿货车前进的方向水平飞出并离开车顶。车顶距离地面的高度h=2.45 m，塔糖落在货车前端的后方且落地点与停下的货车前端相距d=12 m，货车刹车时的加速度大小恒为a=8 m/s2，取重力加速度g=10 m/s2，不计空气阻力，塔糖飞出后未与货车碰撞。求： (1)塔糖在空中运动的时间t；(4分) (2)塔糖刚飞出时到货车前端的水平距离x。(6分) 8.(12分)(2025·秦淮高一阶段练习)如图，为测试一款网球的反弹性能，将该网球从距地面高h处，以速度大小v0水平向右抛出，网球触地后反弹(与地面作用时间极短)，若每次反弹后瞬间，网球在竖直方向上的分速度大小均是触地前瞬间竖直方向上分速度大小的，网球在水平方向上的分速度大小均和触地前瞬间水平方向上分速度大小相等。重力加速度为g，不计空气阻力，网球可看作质点且始终在同一竖直面内运动，求： (1)网球在第1次触地前瞬间的速度大小v1；(3分) (2)网球第2次触地反弹后，上升的最大高度h2；(4分) (3)网球的抛出点与第3次触地点间的水平距离x。(5分) 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 第二周 1．选C　由题意可知，套圈在竖直方向上做自由落体运动，则有h＝gt2，解得套圈运动的时间t＝＝0.4 s，套圈落地时竖直方向上的速度vy＝gt＝4 m/s，又因为tan 53°＝，解得套圈平抛的初速度大小为v0＝3 m/s，鸭子距离抛出点的水平距离为x＝v0t＝1.2 m，A、B错误；套圈斜抛时，抛出的速度大小不变，水平方向的分速度减小，而斜向上抛时，会使套圈在空中运动的时间变长，因此可能会使套圈水平方向的位移大小不变而套中该鸭子；斜向下抛时，由于套圈水平方向的分速度和运动时间都变小，导致水平位移变小，不可能再套中该鸭子，C正确，D错误。 2．选B　由平抛运动在竖直方向上做自由落体运动可知h＝gt2，则排球沿轨迹1、2运动时间相等，故A错误，B正确；水平方向上有x＝v0t，由于x2>x1，t1＝t2，可知v20>v10，落地时的速度大小为v＝，故排球沿轨迹2运动，落地时的速度大，故C错误；由于排球在运动过程中仅受重力，故排球沿轨迹1、2运动时的加速度大小相等，故D错误。 3．选C　两粒种子在空中做斜抛运动，根据对称性，可以将斜抛运动从轨迹最高点分成左右对称的两个平抛运动，根据h＝gt2，解得t＝，由于种子a左右对称的两个平抛运动竖直方向的分位移均大于种子b左右对称的两个平抛运动竖直方向的分位移，可知，种子a从O点到P点的运动时间大于种子b从O点到P点的运动时间，由于两粒种子同时抛出，则种子b先到达P点，即a、b两粒种子不能够在P点相遇，故A、B错误；两粒种子在空中做斜抛运动，加速度为重力加速度，根据g＝可知，a、b两粒种子的速度变化率相等，故C正确；两粒种子在空中做斜抛运动，水平方向做匀速直线运动，水平方向上有x＝vxt，a、b两粒种子从O点到P点的水平分位移相等，由于种子a从O点到P点的运动时间大于种子b从O点到P点的运动时间，则种子a的水平分速度小于种子b的水平分速度，即种子a在最高点时的速度小于种子b在最高点时的速度，故D错误。 4．选C　因为物体做曲线运动时速度方向沿轨迹的切线方向，所以水运动到A处时的速度方向与水平面成37°角斜向上，由于B为最高点，所以此时水的速度方向水平向右，故水从A点到B点的过程中速度方向的偏转角为37°，故A错误；B处水的速度方向为水平向右，所以有vB＝vx＝v0cos 37°＝20 m/s，故B错误；水从A点到B点的过程，竖直方向由速度与位移关系式有0－v＝－2gh，又vy＝v0sin 37°＝15 m/s，解得h＝11.25 m，故C正确；水从A点到C点的过程，竖直方向由位移与时间关系式有0＝vyt－gt2，解得t＝3 s，则A、C两点间的水平距离x＝vxt＝60 m，故D错误。 5．选B　根据平抛运动规律有vy＝gt，x＝v0t，由平抛运动推论有＝2tan 30°，解得t＝ s，x＝ m，故A错误，B正确；游客在B点的竖直速度大小为vy＝gt＝10× m/s＝ m/s，游客在B点的速度大小v＝＝ m/s＝ m/s，故C错误；从A到B过程中，位移偏转角为30°，由平抛运动推论得速度偏转角的正切值tan θ＝2tan 30°＝<tan 60°，游客从A点运动到B点过程中的速度偏转角小于60°，故D错误。 6．选C　若考虑空气阻力的影响，火箭上升时有mg＋f＝m1，下降时有mg－f＝m2，可知1>2，根据位移—时间公式h＝t2，可知上升的时间小于下落的时间，故A错误；设发射时初速度与地面夹角为θ，有x＝v0tcos θ，v0sin θ＝g×，解得x＝＝，根据数学知识可知，当θ＝45°时，火箭炮飞的最远，故B错误；若都落在斜坡上，则有tan θ＝＝＝(α代表落在斜坡上时速度与水平方向的夹角)，根据v＝，可知发射初速度变为原来的2倍，落在斜坡上的速度也变为原来的2倍，故C正确；在倾角为θ的斜面上以初速度v0垂直斜面发射，经时间t＝，火箭炮离斜面最远，故D错误。 7．解析：(1)塔糖在竖直方向上做自由落体运动，有h＝gt2， 解得t＝0.7 s。 (2)货车刹车后，塔糖在水平方向上的位移大小x1＝v0t， 解得x1＝14 m 设货车刹车后做匀减速直线运动的位移大小为x2， 有v＝2ax2，解得x2＝25 m 又x＝x1＋d－x2，解得x＝1 m。 答案：(1)0.7 s　(2)1 m 8．解析：(1)网球从抛出点到第1次触地，根据平抛运动的规律 h＝，v1＝，解得 v1＝。 (2)网球触地后瞬间在竖直方向上的分速度大小均是触地前瞬间竖直方向上分速度大小的 ，网球第2次触地反弹后，在竖直方向的分速度大小为 v2y＝2v1y, v＝2gh2， 解得 h2＝。 (3)网球从抛出点运动到第1次触地点 h＝gt 从第1次触地点运动到第2 次触地点 v1y′＝v1y, t2＝×2 从第2次触地点运动到第3次触地点 t3＝×2 触地时，网球在水平方向上的分速度大小均和触地前瞬间水平方向上分速度大小相等x＝v0，解得 x＝ 。 答案：(1)　(2)　(3) $