专项突破6 人船模型与类人船模型-【学霸黑白题】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册（人教版2019）

心专项突破6 人船模型与类人肥 题型1人船模型 1.小张想用卷尺粗略测 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 轻地从船尾上船，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.m(L+d) B.mL. d d C.m(L-d) D.m(L+d) d L 2.(2025·江苏宿迁月考)小车静止在光滑水 平面上，站在车上的人练习打靶，靶装在车 上的另一端，如图所示.已知车、人、枪和靶 的总质量为M(不含子弹)，每颗子弹质量 为m,共n发.打靶时枪口到靶的距离为d. 若每发子弹打入靶中后就留在靶里，且待 前一发打入靶中后再打下一发.则以下说法 中正确的是 777777777777777777 A.待n发子弹入靶后，小车将以一定的速 度向右匀速运动 B.待n发子弹入靶后，小车应停在射击之 前的位置 10黑白题物理|选择性必修第一册·RJ 模型 C.在每一发子弹的飞行过程中，小车所发 生的位移相同，大小均为md nm+M D.若其中一发子弹的发射速度斜向上，当 子弹到达空中最高点时，小车的速度 为零 题型2类人船模型 3.(2024·江苏徐州七中月 考)如图所示，质量为 2m、半径为R的小球，放 2R 在半径为2R、质量为m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，小 球移动的距离是 B R-5 C D.R 6 4.(2024·山东联考)如图 所示，长为L的轻杆与小 球A固定连接、与小球B 由转轴连接(A可以绕B 在竖直面内转动)，B球穿在固定的水平细 杆上，可沿细杆运动，A、B的质量相等.现将 小球A从B的正上方由静止释放，A将向右 绕B摆下，A经过水平细杆时不会与之相 碰，不计一切阻力，重力加速度为g,下列说 法正确的是 A.A球将做变速圆周运动 B.B球从零时刻开始的最大向左位移为L C.A球仍回到B球的正上方，此时B球的 位置在其初位置的左侧 D.B球运动的最大速度为√2gL 心专项突破7 简谐运动对称性的 1.(2024·山东潍坊期末)某鱼漂重为G,如图 所示.O、M、N为鱼漂上的三个点，M、N关于 0对称.当鱼漂静止时水位恰好位于0点. 用手将鱼漂往下压至M点后放手.假设水 面静止，鱼漂在M、N间横截面积不变，不考 虑水流阻力.下列说法正确的是 ()》 A.鱼漂恰好能回升至点O过水面 B.鱼漂上升过程中还有一个位置加速度与 刚放手时相同 C.若点M到达水面时浮力为4G,则整个上 升过程中浮力最小为 2 D.点O过水面时，鱼漂的速度、加速度方向 均向上 之挡板 (第1题) (第2题) 2.(2025·四川雅安模拟)如图，质量均为m 的物块甲、乙静止于倾角为0的固定光滑斜 面上，二者间用平行于斜面的轻质弹簧相 连，乙紧靠在垂直于斜面的挡板上.给甲一 个沿斜面向上的初速度，此后运动过程中 乙始终不脱离挡板，且挡板对乙的弹力最 小值为0，重力加速度为g.挡板对乙的弹力 最大值为 A.2mgsin 0 B.3mgsin 0 C.4mgsin 0 D.5mgsin 0 3.(2025·山东临沂调研)（多选） 如图所示，一劲度系数为k的 竖直轻弹簧下端固定，上端连 接质量为m的水平木板P,木子 板上再放一质量也为m的小物块Q,静止 应用 时位置如图所示.现对Q施加一竖直向上、 大小为】mg的恒力F,已知重力加速度大 小为g,不计空气阻力，则 () A.刚施加力F时，Q对P的压力大小为 2m8 B.施加力F后，在接下来的运动过程中P、 Q不可能分离 C.P运动到最高点时，弹簧的弹力大小 为mg D.P从静止时位置到第一次速度最大的位 置间的距离是 2k 4.(2024·江苏海安高级中学月考)如图所 示，一轻质弹簧上端固定，下端与物块连 接，将物块上推使弹簧处于压缩状态，物块 由静止释放后沿粗糙斜面向下运动至最低 点，返回运动一段距离后停在斜面上.设最 大静摩擦力等于滑动摩擦力，取沿斜面向 下为正方向，此过程中，物块的加速度a与 位移x的关系图像正确的是 进阶突破·专项练1球A、,C的速度大小为“，速度方向与绳子垂直，两根绳间的 夹角为8.如图所示： 则仍由动量守恒定律和机械能守恒定律，得。= 81 1 2musin 2·2m6=2x2mu2, 另外E=2m, 由此可解得，小球A的最大动能为E,= 4m 此时两根绳间夹角为9=90，小球A的速率最大4= 2,放 C正确，D错误本题选不正确的，故选D 5.(1)10ms(2)990」(3)L≥10m 解析：(1)子弹射入小木块过程中，子弹与小木块组成的系 统动量守恒，有mn=(mg+m), 解得=m=10ms: mo+m (2)子弹打人小木块过程产生的热量为Q,=2m6- 1 m+m,)p2=9501, 小木块在木板上滑动过程中，子弹、小木块与木板组成的系 统动量守恒，有(m+m,)=(mn+m1+m2)"共①， 求得共=2m/5, 该过程中产生的热量为 ,=2(m,+m,)r2- 2（mo+m,+m,)…②. 解得Q2=40J」， 所以，整个过程中产生的总热量为Qa=Q,+Q,=990J: (3)将由m=L代人第(2)问中方程①②， 得0-批 又因为摩擦生热Q2=u(m+m,)gm…④， 10kL⑤ 联立3④得s1+h 木块不掉落的条件为≤L⑥， 联立⑤6得L≥10k-1 由数学知识，当k一无穷大时，有10-1一10. k 因此当L≥10m时.⑥式恒成立，小木块必定不会从木板上 掉落 6.(1)4g (2)00 解析：(1)滑块相对木板向右运动，刚好能与炸药包接触，此 时滑块和木板的速度相同，设滑块刚要与炸药包接触时的速 度为，以水平向右为正方向；对带块和木板组成的系统，滑 块在木板上滑动的过程中，系统所受合外力为零，则该系统 动量守恒，故有m,=2m,解得=20，方向水平向右。 滑块在木板上滑动的过程中，由功能关系可知 参考答案与解析 umgl=2m-2(2m),联立解得u=4 (2)设爆炸后滑块和木板的速度分别为（和：，最终滑块相 对木板静止于木板的左端时速度为，系统在爆炸前后动量 守恒，则有2mm,=mr+mr2,2m,=2me2, 爆炸后，对滑块在木板上运动的过程应用功能关系，则有 umgL= 2m. 1 联立以上各式解得=0,2=。，方向水平向右。 专项突破6人船模型与类人船模型 1,C解析：设渔船的质量为M,人和船组成的系统满足动量守 恒，则有m人=， 则有mr人△=Mr△1，可得ms人=Ms, 又8人+sm=L,5m=d, 联立解得渔船的质量为M=m-）,故选C d 2,C解析：AB.子弹、枪、人、车系统所受的合外力为零，系统 的动量守恒，子弹射击前系统的总动量为零，子弹射人靶后 总动量也为零，故小车仍然是静止的.在子弹射出枪口到打 入靶中的过程中，小车向右运动，所以第发子弹打入靶中 后，小车应停在原来位置的右方待n发子弹人靶后，小车将 静止不动，故AB错误. C.设子弹出口速度为，车后退速度大小为'，以向左为正， 根据动量守恒定律，有0=m-[M+(n-1)m]', 子弹匀速前进的同时，车匀速后退.故有+1=d, 解得'= M+(m-)m4=t(n-1)m (M+nm)e m+M故C正确 md 故车后退位移大小为△s='1= D.若其中一发子弹的发射速度斜向上，当子弹到达空中最高 点时，子弹在水平方向有速度，由子弹、枪、人、车组成的系统 水平方向动量守恒可知，小车的速度不为零，故D错误故 选C. 3.A解析：设小球运动的位移为，由几何关系知大球运动的 位移为(R-s),由“类人船模型”知两球在水平方向动量守 恒，因此有2m=m(R=),解得=}R,故选人 4.D解析：A由于B球不固定，A球不会做圆周运动，故 A错误： B.两球在水平方向上动量守恒，轻杆转动至水平的过程中 ∑mW,1=mWml, 即mx1=mxg,又x4+g=L, B球从零时刻开始的最大向左位移为。=，故B错误： D.A球在B球正下方时，B球速度最大，根据动量守恒与机 被能守恒m,=mg2=了m子分md 得n=√2g,故D正确： CA球在B球正上方至正下方的过程与正下方至正上方的 过程互为逆过程，则B球在杆上往复运动，当A球仍回到B 球的正上方，此时B球回到初位置，故C错误故选D. 专项突破7简谐运动对称性的应用 1.C2.C 3.BCD解析：A.刚施加力F时，对PQ整体进行分析，根据 黑白题53