高中物理 模块要点回眸 第5点 人船模型中人、船运动特点对比素材 沪科版选修35

第5点人船模型中人、船运动特点对比1模型描述如图1所示，长为l，质量为M的小船在静水中停泊着，质量为m的人由静止从船的一端走向另一端图1“人船模型”是一类题目的缩影，例如：人在光滑水平面上的平板车上行走、放在光滑水平面上的斜劈上的木块下滑等都可用此模型处理2人、船运动特点对比对象合外力加速度速度位移人船对人在水平方向的静摩擦力fa人v人s人船人对船在水平方向的静摩擦力fa船v船s船人船系统大小为零方向相反Mv船mv人方向相反Ms船ms人方向相反对点例题如图2所示，图2质量m60 kg的人，站在质量M300 kg的车的一端，车长L3 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()A后退0.5 mB后退0.6 mC后退0.75 mD一直匀速后退解题指导人车动量守恒，则mv1Mv2所以ms1Ms2，又有s1s2L解得s20.5 m.答案A方法点评人船模型是典型的反冲实例，从瞬时速度关系过渡到平均速度关系，再转化为位移关系，是解决本题的关键所在图31如图3所示，小船静止于水面上，站在船尾上的渔夫不断将鱼抛向船头的船舱内，将一定质量的鱼抛完后，关于小船的速度和位移，下列说法正确的是()A向左运动，船向左移一些B小船静止，船向左移一些C小船静止，船向右移一些D小船静止，船不移动答案C解析抛鱼的全过程动量守恒，则抛完后，小船静止，鱼抛向“左边”即s鱼向左，由m鱼s鱼M船s船知s船向右，故C正确图42如图4所示，质量为M的物体静止于光滑水平面上，其上有一个半径为R的光滑半圆形轨道，现把质量为m的小球自轨道左侧最高点静止释放，则()A摆球运动到最低点时，小球的速度为B小球可以达到轨道右侧最高点BC轨道一直向右运动D轨道做往复运动的最大位移为答案BD解析设小球到达最低点时，小球与轨道的速度分别为v1和v2，根据系统在水平方向动量守恒，得：mv1Mv2，又由系统机械能守恒得：mgRmvMv；解得v1，v2 ；当小球滑到右侧最高点B时，轨道左移的距离最大，由“人船模型”得msMs，又ss2R，解得s2R，s2R.6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375