Question

一道动量的题目 老师说题目有问题 求解

一个人站在静止于冰面的小车上，人与车的总质量M=70kg ，当它接到一个质量m=20kg以速度v0=5米/秒 迎面滑来的木箱后，立即以相对于自己v'=5米/秒的速度逆着木箱原来滑行的方向推出，不计冰面阻力，则小车获得的速度是多大？方向如何？
我们老师说“立即以相对于自己v'=5米/秒的速度逆着木箱原来滑行的方向推出” 这句话有问题 为什么啊？
我们老师说 如果题目这样写 人相对于车要运动什么的。。听不懂。。应该要把那句话改成“人推箱子后 箱子相对于人以5米/秒的速度逆着木箱原来滑行的方向推出” 这两句话又有什么区别呢？

Answer 1

本题没有问题的，解法：
人接住木箱后满足动量守恒：mv0+0=（m+M）v共
以相对于自己v'=5米/秒的速度逆着木箱原来滑行的方向推出也满足
动量守恒：（m+M）v共=m（v共-v'）+Mv车
v车就是所求。
你们老师说有问题，可能是考虑你们对运动的相对性理解不够，这样增加了试题的难度。（一般来讲，我们取地面或地面上不动的物体为参考系，以相对于自己v'=5米/秒的速度逆着木箱原来滑行的方向推出，是以人为参考系，此时人在运动）。

追问

我们老师说 如果题目这样写 人相对于车要运动什么的。。听不懂。。应该要把那句话改成“人推箱子后 箱子相对于人以5米/秒的速度逆着木箱原来滑行的方向推出” 这两句话又有什么区别呢？
还有啊 我们书上的答案写的是
mv0=Mv-m(v'-v)然后解出v
这样对么？

追答

你认真看一下我给你写的，跟你们答案上写的计算式是一样的，我只不过是分开了写的！你们老师就是怕你们不理解那句话的意思才修改的！

Answer 2

这句话应该没问题吧，能不能“立即”做到是一回事，但题目主要是假设你可以“立即”，你们老师可能比较严谨

追问

不是立即的问题 我们老师说 如果题目这样写 人相对于车要运动什么的。

追答

如果是假设“立即”，那动量守恒定律是不是就是mv0=Mv-m(v'-v)了，碰撞前总动量是mv0+M*0，撞完后Mv-m(v'-v)，没有错啦。进一步的讲，假设v0方向是向左，则撞完后总M的运动方向肯定是向左（因为m向相反即右方向），则撞完后m相对于静止地面的相对速度为v'-v（此时人也在运动），则物体m的动量为m（v'-v)，物体M的动量为Mv，但是物体M动量是向左，物体m动量是向右的，则以左方向为正方向，则撞完后的总动量是Mv-m（v'-v），则和你的答案相同。

Answer 3

相对于自己的速度 等于零