格物学 力学动量守恒定律的应用

人船模型-动量守恒定律的应用知识点专题进阶单选题自测题解析-内蒙古自治区等高中物理,平均正确率42.00000000000001%

2025-07-27
人船模型-动量守恒定律的应用知识点专题进阶单选题自测题解析-内蒙古自治区等高中物理,平均正确率42.00000000000001%
1、['人船模型']

正确率40.0%有一条捕鱼小船停靠在湖边码头,小船又窄又长(重$${{1}}$$吨左右),一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量,他进行了如下操作:首先将船平行于码头自由停泊,然后他轻轻从船尾上船,走到船头后停下,而且轻轻下船,用卷尺测出船后退的距离$${{d}{,}}$$然后用卷尺测出船长$${{L}}$$.已知他身体的质量为$${{m}{,}}$$则小船的质量为(

C

A.$$\frac{m L} {d}$$

B.$$m ( L-d )$$

C.$$\frac{m ( L-d )} {d}$$

D.$$\frac{L} {d}$$

2、['人船模型']

正确率40.0%有一条捕鱼小船停靠在湖边码头,小船又窄又长(估计一吨左右$${{)}}$$.一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量.他进行了如下操作:首先将船平行码头自由停泊,轻轻从船尾上船,走到船头后停下来,而后轻轻下船.用卷尺测出船后退的距离为$${{d}}$$,然后用卷尺测出船长$${{L}}$$,已知他自身的质量为$${{m}}$$,则渔船的质量$${{(}{)}}$$

D

A.$$\frac{m ( L+d )} {d}$$

B.$$\frac{m d} {( L-d )}$$

C.$$\frac{m L} {d}$$

D.$$\frac{m ( L-d )} {d}$$

3、['动量守恒-系统在某一方向不受力', '人船模型']

正确率60.0%svg异常

B

A.$$\frac{2 L M} {M+m}$$

B.$$\frac{2 L m} {M+m}$$

C.$$\frac{M L} {M+m}$$

D.$$\frac{m L} {M+m}$$

4、['动量守恒定律内容,应用范围和推导', '人船模型']

正确率40.0%一自身质量为$${{1}{0}{0}}$$千克的小船静止在平静的湖面上,船长为$${{6}}$$米,一质量为$${{5}{0}}$$千克的人从船尾走到船头,在此过程中船对岸的位移大小为(人行走前人$${、}$$船均静止,水的阻力不计$${){(}}$$

A

A.$${{2}}$$米

B.$${{3}}$$米

C.$${{4}}$$米

D.$${{0}}$$

5、['人船模型']

正确率40.0%长为$${{L}}$$的小船停在静水中,质量为$${{m}}$$的人从静止开始从船头走到船尾。不计水的阻力,船对地面位移的大小为$${{d}}$$,则小船的质量为(  )

B

A.$$\frac{m ( L+d )} {d}$$

B.$$\frac{m ( L-d )} {d}$$

C.$$\frac{m L} {d}$$

D.$$\frac{m ( L+d )} {L}$$

6、['人船模型']

正确率40.0%质量为$${{M}}$$的气球上有一个质量为$${{m}}$$的人,气球和人在静止的空气中共同静止于离地$${{h}}$$高处,如果从气球上逐渐放下一个质量不计的软梯,让人沿软梯降到地面,则软梯长至少应为(

C

A.$$\frac{m} {m+M} h$$

B.$$\frac{M} {m+M} h$$

C.$$\frac{M+m} {M} h$$

D.$$\frac{M+m} {m} h$$

7、['动量守恒定律内容,应用范围和推导', '人船模型']

正确率60.0%在光滑水平直路上停着一辆较长的木板车,车的左端站立一个大人,车的右端站立一个小孩.如果大人向右走,小孩(质量比大人小)向左走.他们的速度大小相同,则在他们走动过程中$${{(}{)}}$$

B

A.车可能向右运动

B.车一定向左运动

C.车可能保持静止

D.无法确定

8、['动量与能量的其他综合应用', '用杆关联的多体机械能守恒问题', '人船模型']

正确率19.999999999999996%svg异常

C

A.小球$${{m}}$$从初始位置到第一次到达最低点的过程中,轻杆对小球的弹力一直沿杆方向

B.小球$${{m}}$$从初始位置到第一次到达最低点时,小球$${{m}}$$速度大小为$$\sqrt{1 0} m / s$$

C.小球$${{m}}$$从初始位置到第一次到达最低点的过程中,滑块$${{M}}$$在水平轨道上向右移动了$${{0}{.}{2}{m}}$$

D.小球$${{m}}$$上升到的最高位置比初始位置低

9、['动量守恒-系统在某一方向不受力', '冲量', '人船模型']

正确率40.0%svg异常

C

A.$$F_{\mathrm{N}}=m g \operatorname{c o s} \alpha$$

B.滑块下滑过程中支持力对$${{B}}$$的冲量大小为$$F_{\mathrm{N}} t \operatorname{c o s} \alpha$$

C.滑块$${{B}}$$下滑的过程中$${{A}}$$、$${{B}}$$组成的系统水平方向动量守恒

D.此过程中斜面体向左滑动的距离为$$\frac{m} {M} L$$

10、['动量守恒-系统在某一方向不受力', '人船模型']

正确率40.0%svg异常

A.小球运动的位移为$${{2}{R}}$$

B.滑块运动的位移是$$\frac{M} {M+m} R$$

C.滑块先向右运动再向左运动,最终回到原处

D.小球运动到半圆槽最低点时,其速度为$$\sqrt{\frac{2 M g R} {M+m}}$$

以下是各题的详细解析:

第1题解析:

设小船质量为 $$M$$,同学质量为 $$m$$。同学从船尾走到船头,船后退距离为 $$d$$,船长为 $$L$$。根据动量守恒,同学和小船系统在水平方向动量守恒:

同学相对于船的位移为 $$L$$,船相对于地面的位移为 $$d$$,因此同学相对于地面的位移为 $$L - d$$。

由动量守恒:$$m(L - d) = M d$$,解得小船质量 $$M = \frac{m(L - d)}{d}$$。

正确答案:C

第2题解析:

与第1题类似,设小船质量为 $$M$$,同学质量为 $$m$$。同学从船尾走到船头,船后退距离为 $$d$$,船长为 $$L$$。

根据动量守恒:同学相对于地面的位移为 $$L - d$$,船相对于地面的位移为 $$d$$,因此有 $$m(L - d) = M d$$,解得 $$M = \frac{m(L - d)}{d}$$。

正确答案:D

第4题解析:

设小船质量为 $$M = 100\,\text{kg}$$,人质量为 $$m = 50\,\text{kg}$$,船长为 $$L = 6\,\text{m}$$。

人从船尾走到船头,设船后退距离为 $$d$$,则人相对于地面的位移为 $$L - d$$。

由动量守恒:$$m(L - d) = M d$$,代入数据得 $$50(6 - d) = 100 d$$,解得 $$d = 2\,\text{m}$$。

正确答案:A

第5题解析:

设小船质量为 $$M$$,人质量为 $$m$$,船长为 $$L$$,船后退距离为 $$d$$。

人从船头走到船尾,相对于地面的位移为 $$L - d$$,船相对于地面的位移为 $$d$$。

由动量守恒:$$m(L - d) = M d$$,解得 $$M = \frac{m(L - d)}{d}$$。

正确答案:B

第6题解析:

设气球质量为 $$M$$,人质量为 $$m$$,初始高度为 $$h$$。

当人沿软梯下降时,气球会上升。设软梯长度为 $$l$$,气球上升高度为 $$x$$,则人下降高度为 $$l - x$$。

由动量守恒:$$M x = m (l - x)$$,且 $$l - x = h$$(人需到达地面),解得 $$x = \frac{m h}{M + m}$$,因此软梯长度 $$l = h + x = \frac{M + m}{M} h$$。

正确答案:C

第7题解析:

设大人质量为 $$M$$,小孩质量为 $$m$$,车速为 $$v$$,大人和小孩速度大小均为 $$u$$。

大人向右走,小孩向左走,系统动量守恒:$$M u - m u + (M + m + m_{\text{车}}) v = 0$$。

由于 $$M > m$$,大人动量更大,因此车必须向左运动以平衡系统总动量。

正确答案:B

第10题解析:

设半圆槽质量为 $$M$$,小球质量为 $$m$$,半径为 $$R$$。

小球从最高点滑到最低点,系统水平方向动量守恒:$$m v_1 = M v_2$$。

机械能守恒:$$m g R = \frac{1}{2} m v_1^2 + \frac{1}{2} M v_2^2$$。

解得小球速度 $$v_1 = \sqrt{\frac{2 M g R}{M + m}}$$。

正确答案:D

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