專題人船模型+講義 高二上學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第一冊

人船模型人船模型中的位移1．有一艘質(zhì)量為M=120kg的船停在靜水中，船長L=3m，船上一個質(zhì)量為m=60kg的人從船頭走到船尾。不計水的阻力，則船在水中移動的距離為（）A．0.5m B．1m C．2m D．3m情景：兩個物體組成的系統(tǒng)不受外力，初始時均靜止，兩物體朝相反的方向運動必備技能：內(nèi)力與外力的判斷，動量守恒定律的條件和運用、微元法、相對位移與對地位移的關(guān)系策略：1.相對位移與對地位移的關(guān)系：x（1）由圖可知上述關(guān)系。（2）利用位移的矢量運算x2.對地位移與質(zhì)量的關(guān)系：動量守恒：m1v3.結(jié)論：x2．如圖所示，有一只小船停靠在湖邊碼頭，小船又窄又長（估計重一噸左右）。一位同學(xué)想用一個卷尺粗略測定它的質(zhì)量。他進(jìn)行了如下操作：首先將船平行于碼頭自由停泊，輕輕從船尾上船，走到船頭停下，而后輕輕下船。用卷尺測出船后退的距離d，然后用卷尺測出船長L。已知他的自身質(zhì)量為m，水的阻力不計，船的質(zhì)量為（）A．m(L+d)d B．m(L?d)C．mLd D．3．如圖，棱長為a、大小形狀相同的立方體木塊和鐵塊，質(zhì)量為m的木塊在上、質(zhì)量為M的鐵塊在下，正對用極短細(xì)繩連結(jié)懸浮在在平靜的池中某處，木塊上表面距離水面的豎直距離為h。當(dāng)細(xì)繩斷裂后，木塊與鐵塊均在豎直方向上運動，木塊剛浮出水面時，鐵塊恰好同時到達(dá)池底。僅考慮浮力，不計其他阻力，則池深為（）A．M+mM? B．M+mm?+2a C．二、單方向的人船模型4．光滑水平面上放有一表面光滑、傾角為θ的斜面體A，斜面體質(zhì)量為M、底邊長為L，如圖所示。將一質(zhì)量為m，可視為質(zhì)點的光滑小球B從斜面的頂端由靜止釋放，經(jīng)過一段時間后，小球B剛好滑到斜面底端，重力加速度為g。則下列說法中正確的是（）A．小球B下滑的過程中A、B組成的系統(tǒng)動量守恒B．小球B下滑的過程中做勻加速直線運動且加速度為a=gC．小球B下滑到底端過程中斜面體向左滑動的距離為MD．小球B下滑到底端過程中斜面體向左滑動的距離為m注意：該模型動量不守恒，只是水平方向動量守恒，屬于水平方向的人船模型。因此x1+x提問：小球的對地位移是不是MM+mL？不是，這個是水平對地位移，對地位移還要考慮豎直方向位移Lsinθ，因此對地位移是小球與斜面位移是不是L？不是，這個是水平相對位移，對地位移還要考慮豎直方向相對位移Lsinθ，因此相對位移是L25．如圖所示，半徑為R、質(zhì)量為2m的光滑半圓軌道小車靜止在光滑的水平地面上，將質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點）從A點正上方高為R處由靜止釋放，由A點經(jīng)過半圓軌道后從B沖出，重力加速度為g，則（

）A．小車向左運動的最大距離為RB．小車獲得的最大速度為2gRC．小球離開小車后做斜上拋運動D．小球進(jìn)入半圓軌道后，由小球和小車組成的系統(tǒng)總動量守恒6．如圖所示，質(zhì)量均為m=2kg的木塊A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一豎直輕桿，輕桿上端的O點系一長為l=0.5m的細(xì)線，細(xì)線另一端系一質(zhì)量為1kg的球C?，F(xiàn)將C球拉起使細(xì)線水平伸直，并由靜止釋放C球，重力加速度為A．兩物塊A和B分離時，A、B的速度大小均為2B．兩物塊A和B分離時，C的速度大小