高中物理动量守恒定律人船模型

1、智尊教育内部专用m人船模型“人船模型”，不仅是动量守恒问题中典型的物理模型，也是最重要的力学综合模型之一.对“人船模型”及其典型变形的研究，将直接影响着力学过程的发生，发展和变化，在将直接影响着力学过程的分析思路，通过类比和等效方法，可以使许多动量守恒问题的分析思路和 解答步骤变得极为简捷。1、“人船模型”质量为M的船停在静止的水面上，船长为 L, 一质量为m的人，由船头走到船尾，若不计水的阻力，则整个过程人和船相对于 水面移动的距离?智尊教育内部专用智尊教育内部专用说明人和船相对于水面的位移只与人和船的质量有关，与运动情况无关。该模型适用的条件:（如水平一个原来处于静止状态的系统，且在系统发

2、生相对运动的过程中，至少有一个方向 方向或者竖直方向）动量守恒。变形1:质量为M的气球下挂着长为 L的绳梯，一质量为 m的人站在绳梯的下端，人和气球静止在空中，现人从绳梯的下端往上爬到顶端时，人和气球相对于地面移动的距离？变形2:如图所示，质量为 M的1圆弧轨道静止于光滑水平面上，轨道半径为R,今把质量4为m的小球自轨道左测最高处静止释放，小球滑至最低点时，求小球和轨道相对于地面各自滑行的距离？y x智尊教育内部专用智尊教育内部专用“人船模型”的应用等效思想”智尊教育内部专用如图所示，长为 L质量为M的小船停在静水中，船头船尾分别站 立质量为m、m2（m>m）的两个人，那么，当两个人互换

3、位置后， 船在水平方向移动了多少？“人船模型”和机械能守恒的结合如图所示，质量为M的物体静止于光滑水平面上， 其上有一个 半径为R的光滑半圆形轨道，现把质量为m的小球自轨道左测 最高点静止释放，试计算：1摆球运动到最低点时，小球与轨道的速度是多少 ？ 2 轨道的振幅是多大？人船模型之二动量守衡定律是自然界最重要最普遍的归律之一，利用该定律只考虑相互作用物体作用前后动量变化的关系，省去了具体细节的讨论，为我们解决力学问题提供了一种简捷的方法和思 路。人船模型问题是一种很常见的题形，在研究过程当中，如果能恰当地应用动量守恒定律进行解题，会给我们带来意想不到的效果。例1 如图1所示，静水面上停有一小

4、船，船长L = 3米，质量M = 120千克，一人从船头走到船尾，人的质量 m = 60千克。那么，船移动的距离为多少？（水的阻力可以忽略不计）團1智尊教育内部专用智尊教育内部专用探例2 一质量为M的船，静止于湖水中，船身长 L,船的两端点有质量分别为mi 和m2的人，且m>m2,当两人交换位置后，船身位移的大小是多少？（不计水的阻力）探例3 某人在一只静止的小船上练习射击，船和人连同枪（不包括子弹）及靶的总质量为M，枪内装有n颗子弹，每颗子弹的质量为 m,枪口到靶的距离为 L,子弹射出枪口 时相对地面的速度为 V。，在发射一颗子弹时， 前一颗粒子弹已陷入靶中，则在发射完n颗子弹后，小船后退的距离为多少（不计水的阻力）。探例4 如图2所示，在光滑水平地面上，有两个光滑的直角三 形木块A和B，底边长分别为a、b，质量分别为 M、m，若M = 4m，且 不计任何摩擦力，当 B滑到底部时，A向后移了多少距离?H高处例5 质量为M的气球下系一质量可忽略的足够长的绳子，绳子上距地面有一质量为 m的猴子。开始时气