1、人船模型質(zhì)量為M的船停在靜止的水面上,船長(zhǎng)為L(zhǎng),一質(zhì)量為m的人,由船頭走到船尾,若不計(jì)水的阻力,則整個(gè)過(guò)程人和船相對(duì)于水面移動(dòng)
的距離?
分析:人船模型是由人和船兩個(gè)物體構(gòu)成的系統(tǒng);該系統(tǒng)在人和船相互作用下各自運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中該系統(tǒng)所受到的合外力為零;即人和船組成的系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中總動(dòng)量守恒。
解答:設(shè)人在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,人和船相對(duì)于水面的速度分別為v和u,則由動(dòng)量守恒定律得:
mv=Mu
由于人在走動(dòng)過(guò)程中任意時(shí)刻人和船的速度v和u均滿足上述關(guān)系,所以運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,人和船平均速度大小 也應(yīng)滿足相似的關(guān)系,即
mv=Mu