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回顾进阶自测题解析-吉林省等高中物理,平均正确率44.00000000000001%

2025-09-04
人船模型-动量守恒定律的应用知识点回顾进阶自测题解析-吉林省等高中物理,平均正确率44.00000000000001%
4、['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.$$\frac{m ( L-d )} {d}$$

5、['动量守恒定律内容,应用范围和推导', '人船模型']

正确率60.0%质量为$${{m}}$$的人,原来静止在乙船.甲$${、}$$乙两船质量均为$${{M}}$$,开始时都静止,人先跳到甲船,立即再跳回乙船,这时两船速度之比为$$\boldsymbol{v}_{\oplus} \, ; \, \, \boldsymbol{v}_{\mathrm{Z}}$$等于(

C

A.$${{1}{:}{1}}$$

B.$${{m}{:}{M}}$$

C.$$( \ n+M ) \ : \ M$$

D.$$m_{:} \quad( M+m )$$

6、['人船模型']

正确率60.0%一长度为$${{3}{m}}$$,质量为$$M=1 4 0 k g$$的小车,停在水平地面上,站在车尾的人质量为$$m=7 0 k g$$,若车行时所受阻力不计。求人从车尾以一定速度走到车头,人相对地面移动的位移是:$${{(}{)}}$$

B

A.$${{1}{m}}$$

B.$${{2}{m}}$$

C.$${{3}{m}}$$

D.$${{4}{m}}$$

9、['动量守恒-系统内力远大于外力或作用时间极短', '反冲与爆炸', '人船模型']

正确率40.0%一个不稳定的原子核质量为$${{M}}$$,处于静止状态$${{.}}$$放出一个质量为$${{m}}$$的粒子后反冲$${{.}}$$已知放出的粒子的动能为$${{E}_{0}}$$,则原子核反冲的动能为(

C

A.$${{E}_{0}}$$

B.$${\frac{m} {M}} E_{0}$$

C.$$\frac{m} {M-m} E_{0}$$

D.$$\frac{\mathrm{M m}} {( M-m )^{2}} E_{0}$$

4、设渔船质量为 $$M$$。人从船尾走到船头,船后退距离为 $$d$$,船长 $$L$$。系统水平方向动量守恒,人相对地面移动距离为 $$L - d$$。

由质心位置不变:$$m(L - d) = M d$$

解得:$$M = \frac{{m (L - d)}}{{d}}$$

答案:D

5、设人跳离乙船时速度为 $$v_1$$,乙船获得速度 $$v_{乙1}$$。由动量守恒:$$0 = m v_1 + M v_{乙1}$$

人跳到甲船时,与甲船共同速度 $$v_{甲}$$:$$m v_1 = (m + M) v_{甲}$$

人跳回乙船时,设人速度为 $$v_2$$,甲船速度 $$v_{甲终}$$,乙船速度 $$v_{乙终}$$。对甲船:$$(m + M) v_{甲} = M v_{甲终} + m v_2$$

对乙船:$$M v_{乙1} + m v_2 = (M + m) v_{乙终}$$

联立解得:$$v_{甲终} : v_{乙终} = m : (M + m)$$

答案:D

6、设人相对地面位移为 $$x$$,车相对地面位移为 $$s$$,人相对车位移为 $$L = 3 \text{m}$$,故 $$x - s = L$$。

系统质心位置不变:$$m x + M s = 0$$

代入 $$s = x - L$$:$$m x + M (x - L) = 0$$

解得:$$x = \frac{{M L}}{{m + M}} = \frac{{140 \times 3}}{{70 + 140}} = \frac{{420}}{{210}} = 2 \text{m}$$

答案:B

9、设放出粒子速度为 $$v$$,反冲核速度为 $$V$$。由动量守恒:$$0 = m v + (M - m) V$$,故 $$V = -\frac{{m}}{{M - m}} v$$。

粒子动能 $$E_0 = \frac{{1}}{{2}} m v^2$$,反冲动能 $$E_k = \frac{{1}}{{2}} (M - m) V^2 = \frac{{1}}{{2}} (M - m) \left( \frac{{m}}{{M - m}} \right)^2 v^2 = \frac{{m}}{{M - m}} \cdot \frac{{1}}{{2}} m v^2 = \frac{{m}}{{M - m}} E_0$$

答案:C

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