第一章 抛体运动 第四节 生活和生产中的抛体运动--2026粤教版高中物理必修第二册章节练（含解析）

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2026粤教版高中物理必修第二册
第一章　抛体运动
第四节　生活和生产中的抛体运动
基础过关练
题组一　对抛体运动的理解
1.(多选题)斜抛运动与平抛运动相比较,下列说法正确的是 (　　)
A.都是曲线运动,速度方向不断改变,因此不可能是匀变速运动
B.都是加速度为g的匀变速曲线运动
C.平抛运动是速度一直增大的运动,而斜抛运动是速度一直减小的运动
D.都是任意两段相等时间内的速度变化大小相等的运动
题组二　竖直上抛运动的应用——柱形喷泉
2.(2024广东实验中学期末)如图,篮球运动员站在广场上的某一喷泉水柱旁边,虚线“1”“2”“3”为不同高度的水平面。根据图中信息估算,水柱从地面喷出时的速度约为 (　　)
A.2 m/s　　　　B.6 m/s　　　　C.11 m/s　　　　D.20 m/s
3.在风光旖旎的公园往往都有喷泉以增加观赏性。现有一喷泉喷出的竖直水柱高度为h,已知水的密度为ρ,喷泉出口的横截面积为S,不计空气阻力,则空中水的质量为 (　　)
A.2ρhS　　　　B.3ρhS　　　　C.4ρhS　　　　D.5ρhS
题组三　平抛运动的应用——传送带输送
4.(2025广东阳江一中月考)如图所示,某工厂中可视为质点的产品被无初速度地放在水平传送带左端,经传送带传输至右端后,平抛落入地面上的收集装置中。传送带上表面距地面高度为h1=1.25 m,收集装置入口宽度为d=1.5 m,高度为h2=0.4 m,传送带右端到收集装置左端的水平距离为l=1.0 m,产品与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2,传送带长度为L=6 m,传送带运转速度v0可调,已知重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的是 (　　)
A.产品在传送带上的运动一定是先加速后匀速
B.若v0=4 m/s,产品到达传送带右端的时间为3 s
C.要保证产品能够落入收集装置中且不碰到收集装置侧壁,传送带的速度至少是 m/s
D.落入收集装置中且不碰到侧壁的产品在空中做平抛运动的时间均不相同
题组四　斜抛运动的应用
5.(2025广东深圳高级中学二诊)如图所示,萝卜炮是小朋友喜欢玩的玩具,往炮管口塞入炮弹后,向下按压炮管、按动按钮便可发射炮弹。小明把萝卜炮固定在水平地面上进行了一次发射,并测出炮弹在空中飞行的时间t=1 s,已知重力加速度g=10 m/s2,忽略空气阻力及发射高度,炮弹可视为质点。下列说法正确的是 (　　)
A.炮弹上升的最大高度为5 m
B.若炮弹的水平射程为0.8 m,则炮弹的初速度为0.8 m/s
C.炮弹在空中运动时单位时间内的速度变化量相等
D.炮弹在最高点的瞬时速度为0
能力提升练
题组一　竖直上抛运动在生活和生产中的应用
1.(2025陕西汉中期中)如图,跳水运动员在离水面3 m高的跳台上练习跳水,从跳台上竖直向上起跳后经1 s的时间运动员落入水中,已知重力加速度大小g=10 m/s2,不计空气阻力,则运动员起跳的初速度大小为　 (　　)
A.1 m/s　　　　B.2 m/s　　　　C.3 m/s　　　　D.5 m/s
2.(多选题)(2025广东九师联盟联考)在现代战争中,常需要对敌方发射的导弹进行拦截,可将该过程理想化为如图所示的模型。P处的拦截系统在t=0时刻发现一颗导弹A以初速度v0=600 m/s从离地面高h=1 315 m的正上方处竖直下落,拦截系统1.0 s后竖直向上发射拦截弹B,为安全起见,拦截高度不低于95 m,导弹和拦截弹在运动过程中均只受重力的作用,已知重力加速度为g=10 m/s2,下列说法正确的是 (　　)
A.拦截弹B发射时导弹A的速度为610 m/s
B.拦截弹B发射时导弹A离地面高度为605 m
C.拦截弹B发射速度大小不小于100 m/s
D.拦截弹B发射速度大小不小于200 m/s
题组二　平抛运动在生活和生产中的应用
3.(多选题)(2024福建厦门第一中学月考)投壶是古代士大夫所做的一种投射游戏。《礼记传》中提到:“投壶,射之细也。宴饮有射以乐宾,以习容而讲艺也。”若甲、乙两人站在距壶相同水平距离处沿水平方向各投出一支完全相同的箭,箭尖插入同一个壶中时与水平面的夹角分别为53°和37°,忽略空气阻力、箭长、壶的高度、壶口大小等因素的影响,下列说法正确的是 (　　)
　　
A.甲所投箭的初速度大小比乙的大
B.甲所投箭的位置比乙所投箭的位置高
C.甲、乙所投的箭在空中运动的时间相等
D.此运动过程中,甲所投箭的速度的变化量比乙的大
题组三　斜抛运动在生活和生产中的应用
4.(2024河北沧州盐山中学开学考试)如图所示,某运动员在练习跳投。第一次投篮出手高度正好与篮筐等高,抛射角为45°,篮球恰好空心命中。第二次投篮时篮球出手点与第一次相同,忽略空气阻力的影响,以下情况可能空心命中的是　 (　　)
A.增加初速度大小将篮球水平抛出
B.只增加篮球的初速度大小不改变投射角度
C.只增加篮球的投射角度不改变篮球的初速度大小
D.同时增加篮球的初速度大小和投射角度
5.(多选题)(2024安徽合肥期末)某喷泉由横截面积为S的水龙头喷嘴从地面斜向上喷出水流,在空中形成弧形。已知从射出喷嘴到重新落地经历的时间为t0,水流喷嘴与水平地面间的夹角为θ,忽略空气阻力,重力加速度为g,以下说法正确的是 (　　)
A.水流到最高点时速度大小为0
B.水流到最高点时距地面的高度为
C.空中水柱的体积为
D.水流落地点距喷嘴位移大小为 tan θ
答案与分层梯度式解析
第一章　抛体运动
第四节　生活和生产中的抛体运动
基础过关练
1.BD　物体做斜抛运动或平抛运动时,都只受重力作用,故斜抛运动和平抛运动都是加速度恒为g的匀变速曲线运动,选项A错误,B正确;做斜抛运动的物体速度增大还是减小,要看速度与重力的夹角,成锐角时,速度增大,成钝角时,速度减小,选项C错误;根据Δv=gΔt可知斜抛运动和平抛运动都是任意两段相等时间内的速度变化大小相等的运动,选项D正确。
2.C　篮球运动员的身高约为2 m,由题图知,水柱上升的最大高度约为篮球运动员身高的3倍,即约为6 m,由v2=2gh得,水柱从地面喷出时的速度约为v== m/s≈11 m/s,则水柱从地面喷出时的速度约为11 m/s,C正确,A、B、D错误。
3.C　竖直水柱高度为h,根据h=gt2,得最高处的水下降时间为t=,根据竖直上抛运动的对称性,上升时间等于下降时间,故上抛的总时间为t总=2t=2,根据公式v2=2gh得初速度为v=,故空中水的体积为V=SL=Svt总=S··2=4hS,则M=ρV=4ρhS,选项C正确。
易混易错　本题中空中的水柱并非圆柱体,空中水的体积不能直接用V=SL=S·2h求解,空中水的体积等于出口处水的速度乘以水在空中运动的时间,再乘以出口面积。
4.C　产品在传送带上加速时的加速度a==μg=2 m/s2,若传送带速度较大,则产品可能在加速过程中就离开传送带,A错误;若v0=4 m/s,产品加速达到传送带速度时,所需时间t1==2 s,加速位移s1=a=4 m产品恰好能落入收集装置中且平抛初速度最小时,对应轨迹①;当产品运动到左侧壁上端时,下落高度h3=h1-h2=g,解得t3= s,水平方向有l=vmint3,解得vmin= m/s,则传送带的速度至少为vmin= m/s,C正确;由图中轨迹知,落入收集装置中且不碰到侧壁的产品下落的高度均为h1,根据h1=gt2知,运动时间都相等,D错误。
5.C　炮弹在空中飞行总时间t=1 s,竖直方向的运动可视为竖直上抛,其上升时间t上=t=0.5 s,上升的最大高度h=g=1.25 m,A错误;水平射程s=vxt,其中vx为水平分速度,代入数据得vx=0.8 m/s,但炮弹初速度是水平分速度与竖直分速度的合速度,大于水平速度vx=0.8 m/s,B错误;炮弹在空中运动仅受重力作用,加速度始终为重力加速度,根据Δv=gΔt,可知炮弹在空中运动时单位时间内的速度变化量相等,故C正确;炮弹在最高点时仅竖直分速度为零,水平分速度仍存在,则速度不为零,D错误。
能力提升练
1.B　竖直上抛运动属于匀变速直线运动,根据题意,从起跳到落水的时间t=1 s,选竖直向下为正方向,位移为x=3 m。设初速度大小为v0,根据匀变速直线运动的规律有x=-v0t+gt2,代入数据解得v0=2 m/s,选项A、C、D错误,B正确。
2.AC　取竖直向下为正方向,拦截弹B发射时导弹A的速度为v=v0+gt1=610 m/s,A正确;拦截弹B发射时导弹A离地面高度为hA=h-=710 m,B错误;临界情况为拦截弹B上抛至95 m处与导弹A相撞,此时对拦截弹B有-hB=-vt+gt2,对导弹A有h-hB=v0(t+t1)+g(t+t1)2,联立解得v=100 m/s,C正确,D错误。
3.BD　设箭抛出点离壶口的竖直高度为h,水平距离为x,箭尖插入壶中时与水平方向的夹角为θ。箭在空中做平抛运动,根据推论——速度的反向延长线过水平位移的中点,有tan θ==(解题技法),由于两次投射时x相同,h越大,θ越大,则知甲所投箭的位置比乙的高;根据h=gt2可知甲所投的箭在空中运动的时间比乙的长,B正确,C错误。由于x相同,t甲>t乙,结合x=v0t可知,甲所投箭的初速度比乙的小,A错误。速度变化量Δv=gt,结合t甲>t乙,可知甲所投箭的速度变化量比乙的大,D正确。
4.D　设第一次投篮时的初速度为v0,其抛射角为θ,篮球恰好空心命中,根据抛体运动的规律可知,其运动时间t=,其水平射程为x=v0 cos θ t== 。增加初速度大小,将篮球水平抛出,篮球做平抛运动,不可能空心命中,故A错误;只增加篮球的初速度大小,不改变投射角度,由水平射程的表达式x=,可知水平射程增大,不可能空心命中,故B错误;第一次投篮时θ=45°,若只增加篮球的投射角度,不改变篮球的初速度大小,由水平射程的表达式x=可知sin 2θ变小,所以水平射程减小,不可能空心命中,故C错误;由于第一次投篮时θ=45°,同时增加篮球的初速度大小和投射角度,由水平射程的表达式x=可知初速度v0增大,但sin 2θ变小,所以水平射程可能不变,有可能空心命中,故D正确。
5.BC　水流斜向上喷出后,在竖直方向做匀减速直线运动,在水平方向做匀速直线运动,所以水流到最高点时竖直方向的速度为零,水平方向的速度不为零,合速度不为零,选项A错误;当水流到达最高点时,竖直方向速度为零,此后水流做平抛运动,水流从地面斜向上喷出到最高点与从最高点到重新落地两个过程的时间相等,则水流到最高点时距地面高度为h=g=,选项B正确;设水流从水龙头喷嘴斜向上喷出的速度为v,则在t0时间内,喷出的水柱长度为L=vt0,v=,则空中水柱的体积V=SL=Svt0=,选项C正确;水流落地点距喷嘴位移大小为x=v cos θ·t0=,选项D错误。
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