高中物理人船模型经典题训.ppt

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1、人与船静止在水面上，人从船头走向船尾，船将对地有一位移。设人、船质量分别为m、M，船长为L，设人、船匀速运动速率为v1、v2。,人船模型,根据动量守恒定律，有：mv1Mv20 即： mv1Mv2,设运动时间为t，mv1tMv2t，即ms1Ms2。 其中s1、s2分别是人、船对地位移大小。,又因为s1+s2L，所以： 人对地位移：s1ML/(m+M) 船对地位移：s2mL/(m+M),1.气球下系一条绳，总质量为M，有一质量为m的人攀在气球下面，人和气球共同静止于空中，这时人距地面的高度为H。若使人安全滑到地面，绳子的长度至少为多少？(不计空气阻力，人可看为质点),系统动量守恒：mv1Mv 则：

2、mHMs，且sHL L(1m/M)H,2.一长为L、质量为M的船上两端分别站有甲、乙两人，质量为m甲、m乙。当两人交换位置后，船移动距离多大？其中m甲m乙,作右图，系统动量守恒： m甲v甲m乙v乙Mv 则：m甲s甲m乙s乙Ms 且sLs乙 ss甲L,联立方程解得：,3.如图所示，质量为M的小车静止在光滑的水平地面上，车上装有半径为R的半圆形光滑轨道。现将质量为m的小球放于半圆形轨道的边缘上，并由静止开始释放，当小球滑 至半圆形轨道的最低位置时， 小车移动的距离为多少？此时 小球的速率为多少？,系统水平方向动量守恒：mv1Mv 则有：ms1Ms2，s1s2R 解得：s2mR/(Mm) 系统机械能

3、守恒：mgRmv12/2Mv2/2 解得：,4.某人在一只静止的小船上练习射击，船、人和枪(不包含子弹)及船上固定靶的总质量为M，子弹质量m，枪口到靶的距离为L，子弹射出枪口时相对于枪口的速率恒为V，当前一颗子弹陷入靶中时，随即发射后一颗子弹，则在发射完全部n颗子弹后，小船后退的距离多大?(不计水的阻力),解：设子弹运动方向为正方向。 设发射第一颗子弹，小船后退距离为S，子弹飞行的距离为(LS)，则由动量守恒定律有： m(LS)M(n1)mS0 每颗子弹射入靶的过程中，小船后退距离都相同，n颗子弹全部射入，小船后退的总距离为： nS=nmL/(Mnm),5.如图，一排人站在沿x轴的水平轨道旁，

4、原点O两侧人的序号都记为n(n1，2，3)每人只有一个沙袋，x0一侧的每个沙袋的质量为m14kg，x0一侧的每个沙袋的质量m10kg，一质量为M48kg的小车以某初速度从原点出发向正x方向滑行，不计轨道阻力，当车每经过一人身旁时，此人就把沙袋以水平速度u朝与车相反的方向沿车面扔到车上，u的大小等于扔此沙袋之前的瞬间车速大小的2n倍(n是此人的序号数)(1)空车出发后，车上堆积了几个沙袋时，车反向滑行？(2)车上最终有大小沙袋共多少个？,解：(1)设空车出发后，第n个沙袋未扔前车的动量为：M(n1)mVn，其中Vn为车过第n个人身边时的车速。 依题意有：m2nVnM(n1)mVn 解得：n34/142.4 因为n为整数，故取n3 (2)同理：M3m(n1)mVnm2nVn 解得：n8 最后结果是车上有沙袋总数N3811个。,