高中物理

Question

题目：海面上有一长为L的船，船的质量为M，人的质量为m，当人从船的一端走向另一端时，船所运动的位移为？
拜托解释一下
这是上海市第十七届南汇杯高二物理竞赛第一题，哥虽然得奖了，但这提还是不太清楚，决定在百度上刨根问底。

玩我啊，怎么有两种答案

Answer 1

注意船在海上，所以系统无外力影响，故整个系统质心不变。
设船向反方向运动x，人运动方向为正方向，则移动后质心不变。
则 m*(L-x)=M*x
解出：
x=mL/(m+M)

Answer 2

x=mL/（M+m）。
考虑动量守恒定律，人船模型。
若船刚开始静止，人在船上走时，二者之间作用力为内力，系统动量守恒。
故任意时刻均有 MV船=mV人
相对于地面，二者位移总有 MX船=mX人
又因为当人从船的一端走向另一端时， X船+X人=L
所以船相对于大地的运动位移 x=mL/（M+m）。

Answer 3

先算很短的一段路程,假设人相对地面只走了s(匀速直线运动)
设相对地面速度为v 船相对地面走了S
动量守恒 mv=MV
时间t相同,ms=MS
从而得知,不管速度v时间t多少(哪怕是变速运动也没影响)
S=sm/M
人从船的一端走向另一端,人相对地面走了s=L-S
S=(L-S)m/M
可算出S=LM/(m+M)本回答被提问者采纳

Answer 4

由动量守恒得出，船速和人速的与船和人的质量成反比
所以是Lm/(M+m)
这个是高中很常见的基础竞赛题~感觉特别有亲切感啊。。
我们当初经常做这个题，这是最基本得一种模型，掌握得好的话以后学习上会有很大帮助的~

Answer 5

这就是典型的人船模型
动量守恒定律：MV=mv V为船的平均速度，v为人得平均速度
MVt=mvt 人船时间相等
Ml=mS l为船相对地面的位移，S为人相对地面的位移
又因为L=S+l
所以