专题5 人船模型（课件）-【上好课】2024-2025学年高二物理同步精品课堂（人教版2019选择性必修第一册）

第一章：专题5 人船模型 高中物理选择性必修第一册 主讲老师: 陈庆威 目录 CONTENT 高中物理选择性必修第一册 模型构建 题型突破 模型建构 第一部分 高中物理选择性必修第一册 模型构建 01. 问题情境：静止在水面上的小船长为L，质量为M，在船的最右端站有一质量为m的人，不计水的阻力，当人从最右端走到最左端的过程中，小船移动的距离是多大？ s船 s人 【分析】由系统动量守衡： m v1 = M v2 m v1 t = M v2 t m s人 = M s船 ---------- ① s人 + s船 = L ----------② 高中物理选择性必修第一册 模型特点 02. 1.运动情况：人动船动，人静船静，人快船快，人慢船慢，人左船右。 2. 人船位移比等于它们质量的反比； 人船平均速度(瞬时速度)比等于它们质量的反比， v船 v人 s船 s人 高中物理选择性必修第一册 模型拓展 03. 问题：载人气球原静止在高度为H的高空，气球的质量为M，人的质量为m，现人要沿气球上的软绳梯滑至地面，则绳梯至少要多长？ H s H 【解析】由系统动量守恒： mv1＝Mv2 则 mH＝Ms， 且 s＋H＝L L＝(1＋m/M)H 高中物理选择性必修第一册 类人船模型 04. 题型突破 第二部分 例题1 例题精选 01. 【参考答案】C 高中物理选择性必修第一册 某同学想用卷尺粗略测定码头上自由停泊小船的质量，他进行了如下操作：首先他轻轻从船尾上船，走到船头后停下，而后轻轻下船，用卷尺测出船后退的距离d，然后用卷尺测出船长L。已知他自身的质量为m，不计水的阻力，则渔船的质量为（　　） A． B． C． D． 解析 例题解析 02. 高中物理选择性必修第一册 设渔船的质量为，人和船组成的系统满足动量守恒，则有 则有 可得 又， 联立解得渔船的质量为故选C。 例题2 例题精选 03. 【参考答案】D 高中物理选择性必修第一册 如图所示，大气球质量为，载有质量为的人，静止在空气中距地面高的地方，气球下方悬一根质量可忽略不计的绳子，此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面，为了安全到达地面，则绳长至少为（不计人的身高，可以把人看作质点）（　　） A． B． C． D． 解析 例题解析 04. 高中物理选择性必修第一册 设人的质量为m1，气球的质量为m2，系统所受重力与浮力平衡，合外力为零，根据系统动量守恒得 人与气球运动的距离分别为， 联立可得又 代入数据，解得绳长至少为故选D。 例题3 例题精选 05. 【参考答案】C 高中物理选择性必修第一册 如图所示，质量为M、底边长为a的直角三角形木块A，置于光滑水平面上，在其顶部有一质量为m、长直角边的边长为b的直角三角形小木块B，若B从顶端由静止滑至底部，则木块A后退的距离为（　　） A． B． C． D． 解析 例题解析 06. 高中物理选择性必修第一册 取向右为正方向，设木块A后退的距离为，B从顶端由静止滑至底部时，向左运动的距离 则水平方向上A的平均速度大小为 B的平均速度大小为 根据水平方向动量守恒得 解得故选C。 例题4 例题精选 07. 【参考答案】C 高中物理选择性必修第一册 如图，质量为的滑块套在固定的水平杆上，一轻杆上端通过铰链固定在上，下端与一质量为的小球相连。某时刻给小球一水平向左、大小为的初速度，经时间小球在水平方向上的位移为。规定水平向左为正方向，忽略一切摩擦，则滑块在水平方向上的位移为（　　） A． B． C． D． 解析 例题解析 08. 高中物理选择性必修第一册 、在水平方向上动量守恒，有 在极短的时间内，有 则在时间内有 可知故选C。 例题5 例题精选 09. 【参考答案】C 高中物理选择性必修第一册 如图所示，质量为m、半径为R的小球，放在半径为2R、质量为3m的大空心球内，大球开始静止在光滑水平面上。当小球从如图所示的位置无初速度沿内壁滚到最低点时，大球移动的距离是（    ） A． B． C． D． 解析 例题解析 10. 高中物理选择性必修第一册 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v1，大球的水平速度大小为v2，由水平方向系统动量守恒有 若小球达到最低点时，小球的水平位移为x1，大球的水平位移为x2，则有 又 联立解得大球移动的距离为故选C。 例题6 例题精选 11. 【参考答案】AD 高中物理选择性必修第一册 （多选）如图所示，光滑水平面上放置着半径为R、质量为3m的半圆形槽，AB为槽的水平直径。质量为m的小球自左端槽口A点的正上方距离为R处由静止下落，从A点切入槽内。已知重力加速度大小为g，不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　） A．槽向左运动的最大位移为 B．小球在槽中运动的最大速度为 C．小球能从B点离开槽，且上升的最大高度小于R D．小球和凹槽构成的系统动量不守恒，但水平方向动量守恒 解析 例题解析 12. 高中物理选择性必修第一册 AD．小球和凹槽构成的系统竖直方向受合外力不为零，则动量不守恒，但水平方向受合外力为零，则动量守恒；小球从A点到B点，设凹槽向左移动x，则由水平方向动量守恒可得可得x=0.5R，选项AD正确； B．小球运动到最低点时速度最大，若凹槽不动，则小球到达底端时解得因凹槽向左运动，则小球到达底端时的速度小于，选项B错误；C．因小球和凹槽系统水平方向动量守恒，则小球到达B点时凹槽的水平速度为零，此时小球从B点向上做竖直上抛运动，由能量守恒可知，小球上升的最大高度仍等于R，选项C错误。故选AD。 THANKS cqw (c) - $$