2024年人船（教师版含解析）.docx

《2024年人船（教师版含解析）.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2024年人船（教师版含解析）.docx（19页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、18人船模型1 .如图所示，一个质量为如=40kg人抓在一只大气球下方，气球下面有一根长绳。气球和长绳的总质量为 m2=10kg,静止时人离地面的高度为%=5m,长绳的下端刚好和地面接触。如果这个人开始沿绳向下滑， 当他滑到绳下端时，他离地高度约是（可以把人看做质点）（）A. 5mB. 4mC. 2.6 mD. 8m【答案】B【详解】设人、球对地面的位移分别为用、X2,由动量守恒定律得解得此时他离地面的高度为4m,故选B。2 .如图所示，甲、乙两车的质量均为，静置在光滑的水平面上，两车相距为七 乙车上站立着一个质量 为根的人，他通过一条轻绳拉甲车，甲、乙两车最后相接触，以下说法不正确的是（）4

2、 + rnA.甲、乙两车运动中速度之比为MMB.甲、乙两车运动中速度之比为M + mM + mC.甲车移动的距离为L2M + mMD.乙车移动的距离为L2M + m【答案】B【详解】AB.甲、乙和两车组成的系统合外力为零，系统的动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律得可得甲、乙两车运动中速度之比为故A正确，B错误；CD.设甲车和乙车移动的距离分别为Sl和S2,则有又联立解得M +m M =L , L IM+ m 2M + m故CD正确。本题选不正确的，故选B。3.一个质量为,底边长为b的三角形劈静止于光滑水平面上，有一个质量为m的小球由斜面顶部无初速4.度滑到底部时,MbA. B.M + m

3、【答案】B【详解】斜劈移动的距离是（）mb C. M + m(M + m)b D (M + m)b小球和斜劈系统水平方向动量守恒，设斜劈移动羽则解得故选Bo有一艘质量为M=120kg的船停在静水中，船长L=3m,船上一个质量为机=6Okg的人从船头走到船尾。不计水的阻力，则船在水中移动的距离为（）A. 0.5mB. ImC. 2mD. 3m【答案】B【详解】船和人组成的系统，在水平方向上动量守恒，人在船上行进，船向右退，有mv=Mv人从船头走到船尾，设船后退的位移大小为羽 则人相对于岸的位移大小为Lx.由解得故选Bo5.长为/的轻绳，一端用质量为根的圆环在水平光滑的横杆上，另一端一质量为2根的

4、小球，开始时，将 小球移至横杆处（轻绳处于水平伸直状态，见图），然后轻轻放手，当绳子与横杆成直角，此过程圆环的 位移是1,贝h）A. x = -lB. x = -lC. x=OD. X = -I323【答案】A【详解】选小球和圆环为系统,整个过程中在水平方向都满足动量守恒,设从开始到绳子与横杆成直角的过程中,圆环的平均速度大小为VI,小球的平均速度大小为V2,则设运动时间为看,此过程圆环的位移大小为X,小球的位移大小为X,则解得故选Ao6 .质量为机的人站在质量为、长为5米的静止小船的右端，小船的左端靠在岸边（如图所示），当他向左走到船的左端时，船左端离岸的距离是1米，贝h）A. M=2mB.

5、 M=3mC. M=4mD. M=5m【答案】C【详解】设人、船位移大小分别为/1、h以人的速度方向为正方向，由动量守恒定律得两边同乘时间看得则而解得故选C。7 .质量为的热气球吊框中有一质量为根的人，共同静止在距离地面为力的高空中，现从气球上放下一根 质量不计的软绳，人沿绳子安全滑到地面，在此过程中热气球上升了0【答案】A【详解】人与气球组成的系统动量守恒，设人的速度VI,气球的速度V2,设运动时间为K以人与气球组成的系统为研究对象，以向下为正方向，由动量守恒得：mv-Mv2=0,得：其中S人=力，解得:故选A.8 .如图所示，质量机二60 kg的人，站在质量M=30Okg的车的一端，车长L

6、=3 m,相对于地面静止.当车与地面间的摩擦可以忽略不计时，人由车的一端走到另一端的过程中，车将0A.后退0.5 mB.后退0.6 mC.后退 0.75 mD. 一直匀速后退【答案】A【详解】ABC.人车组成的系统动量守恒，则mv=Mv所以mx=Mx又有Xl -X2=L解得X2=0.5 m.选项A正确，BC错误；D.题中未说明人的运动状态，故小车的运动状态不定；故D错误；9.如图，质量为的小船在静止水面上以速率W向右匀速行驶，一质量为机的救生员站在船尾，相对小 船静止.若救生员以相对水面速率V水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为()mmA. Vf) HV B. vV M 0 Mc vo

7、+(vo+v)d v0+(v0-v)【答案】C【详解】对救生员和小船作为一个系统，该系统不受水平外力作用，故水平方向动量守恒，即解得故选C。10.如图所示，光滑的水平地面上有一辆平板车，一个人手中拿着小物块，站在车上随车一起向右以速度 Vo匀速运动。人和车的质量之和为，小物块质量为四。人将小物块以相对地面的速度V向左水平抛出， 则小物块抛出后，人和车的速度为()(M + m)v0 + mv(M + m)v0 - mvA. B.MMC MVO +机VD M% - mv【答案】A【详解】对人、车、小物块组成的系统，整个过程中动量守恒，设人和小车的末速度为匕，由动量守恒得解得A正确。故选Ao.如图所

8、示，质量为”的小车静止在光滑水平面上，AB是小车内半圆轨道的水平直径，半圆轨道的半径 为凡 现将一质量为根的小球从距A点正上方力高处由静止释放，小球由A点沿切线方向经半圆轨道后 从B点冲出，在空中能上升的最大高度为0.9z,不计空气阻力。下列说法正确的是（）A.小车向左滑动的最大距离为上”m + MB.小球到半圆轨道的最低点时，小球的速率为j2.g（E + V M + mC.小球离开小车后做竖直上抛运动D.小球第二次冲出轨道后在空中能上升的最大高度为0.8A【答案】C【详解】AC.小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒，可知系统水平方向的总动量保持为零。设小车向左运 动的最大距离为兄。以向右为

9、正方向，在水平方向，由动量守恒定律得mv-Mvf=0即有解得小车的位移为小球由B点离开小车时系统水平方向动量为零，小球与小车水平方向速度为零，所以小球离开小车后做 竖直上抛运动，故A错误，C正确；B.若小车内半圆轨道光滑，则小球达到最低点时，设小球和小车的速度分别为口和刈，由动量守恒和 能量关系mv-Mv2=0解得但是由于半圆内轨道有摩擦阻力，则小球到达轨道最低点时的速率不等于巴生，选项B错误； V M + mD.小球第一次车中运动过程中，由动能定理得mg （z-0. 9z）-Wj=O叼为小球克服摩擦力做功大小，解得Wj=OAmgh即小球第一次在车中滚动损失的机械能为0.1机疑，由于小球第二次

10、在车中滚动时，对应位置处速度变小, 因此小车给小球的弹力变小，摩擦力变小，摩擦力做功小于0.1冲九机械能损失小于0.1但入，因此小球 再次离开小车时，能上升的高度大于0.9小0.1z=0.8z,故D错误。故选C。12.质量为相、半径为R的小球，放在半径为3R、质量为3根的大空心球内，大球开始静止在光滑水平面 o当小球从如图所示的位置（两球心在同一水平面上）无初速度沿内壁滚到最低点时，大球移动的距离 是（）R12RR3RA. B. C. D.2544【答案】A【详解】由于水平面光滑，系统水平方向上动量守恒，则任意时刻小球的水平速度大小为也，大球的水平速度大 小为V2,由水平方向动量守恒有mv =

11、 3mv2若小球达到最低点时，小球的水平位移为用，大球的水平位移为X2,则上 = L =迎=3x2 v2 m由题意xi+x2=3R-R=2R 由式解得大球移动的距离是故A正确，BCD错误。故选Ao13 .某同学想用气垫导轨模拟“人船模型”。该同学到实验室里，将一质量为M、长为L的滑块置于水平 气垫导轨上（不计摩擦）并接通电源。该同学又找来一个质量为m的蜗牛置于滑块的一端，在食物的诱惑 下，蜗牛从该端移动到另一端。下面说法正确的是（）MA.只有蜗牛运动，滑块不运动B.滑块运动的距禺是LM + mC.蜗牛运动的位移大小是滑块的一倍D.滑块与蜗牛运动的距离之和为LM【答案】D【详解】A、蜗牛从滑块的

12、一端移动到另一端的过程中，蜗牛和滑块组成的系统合外力为零，系统的动量守恒， 系统原来静止状态，总动量为零，根据动量守恒定律可知，蜗牛运动后，系统的总动量仍为零，所以蜗 牛运动时，滑块会向相反的方向运动，而不会静止不动，A错误；BCD、取滑块的运动方向为正，蜗牛从滑块的一端移动到另一端时，滑块与蜗牛运动的位移之和为L设 滑块运动的位移大小为由，蜗牛运动的位移大小为血。根据动量守恒定律得可得M即蜗牛运动的位移是滑块的一倍。又由m得故BC错误D正确。故选D。14 .如图所示，在光滑的水平面上有一辆长为L质量为机的平板车左端紧靠着墙壁，右端站着一质量为 的同学（可视为质点），某时刻当该同学向左跳出，恰

13、好落在平板车的左端。此时平板车离开墙壁的距 离OmL mL MLA. LB, C.D.M + m M M + m【答案】D【详解】选取向左为正方向，设人从小车上跳起后沿水平方向的分速度为0,小车沿水平方向的速度为V2,由于 水平地面光滑，二者沿水平方向的动量守恒，则得设人从右端到达左端时间为K则人的位移车的位移由空间几何关系得联立解得故ABe错误，D正确。故选D。15 .滑板运动是青少年比较喜欢的一种户外运动。现有一个质量为根的小孩站在一辆质量为丸机的滑板车上，小孩与滑板车一起在光滑的水平路面上以速度%匀速运动，突然发现前面有一个小水坑，由于来不及转 向和刹车，该小孩立即相对滑板车以速度%向前

14、跳离滑板车，滑板车速度大小变为原来的，但方向 不变，贝日为（）IlllA. 一B. C. -D.78910【答案】C【详解】小孩跳离滑板车时，与滑板车组成的系统在水平方向的动量守恒，由动量守恒定律有解得选项C正确，ABD错误。故选C。16.如图所示，质量m=50kg的人，站在质量朋r= 100kg的车的一端，车长L=6m,相对于地面静止.当 车与地面间的摩擦可以忽略不计时，人由车的一端走到另一端的过程中，车将0A.后退3mB.后退2 mC.后退4mD. 一直匀速后【答案】B【分析】人由车的一端走到另一端的过程中，车与地面间的摩擦可以忽略不计时，那么人和车组成的系统在水平 方向动量守恒，可利用人船模型来计算.【详解】设人从车的一端走到另一端所用时间为，人和车的平均速度分别是Vl和f，人和车通过的距离分别是否和范，由于人和车组成的系统在水平方向上动量守恒，则解得M X1 =L =4mM +mL =2m2 M + m故B正确，ACD错误，故选B.【点睛】人船模型计算方法.17 .某人在一只静止的小车上练习打靶，已知车，人，枪（不包括子弹）及靶的总质量为，枪内装有几颗 子弹，每颗子弹的质量均为加，枪口到靶的距离为L子弹水平射出枪口相对于地面的速度为也在发射 后一颗子弹时，前