Question

高中物理：如图，对(1)，问题请见补充说明。谢谢！

若设人和车的位移为S₁，重物的位移为S₂，由“人船模型”的结论有m/M=S₁/S₂，却算到S₁=1.5m？这样做哪里错了？





Answer 1

你是不是把“人船模型”的结论记错了，如果m的位移大小是s1，M的位移大小为s2，则有：ms1=Ms2，因此：m/M=s2/s1。其实这里应用了动量守恒原理，mv1-Mv2=0（系统的初动量为0，式中v1、v2为速度大小），因此有：mv1=Mv2，任意时刻此式都成立，因此有：ms1=Ms2.
本题中，L是重物对车的相对位移，也就是重物相对于地面的位移大小s1和车相对于地面的位移的大小s2的和。即有：s1+s2=L，s1=L-s2，因解析过程设车相对于地面的位移大小为s，因此：s1=L-s，s2=s，所以有：m（L-s）=Ms。

Answer 2

你难道不懂得选择参照物的重要性吗？
动量守恒定律（比如本题）的应用前提，是选定地面为参考系，人（车）以及物块的速度、位移，都是相对大地的。你所谓的“m/M = S1/S2”，必须以大地为参考系。
但是，你注意到了没有：题目中的 3m 这个条件，是物块相对人（车）的位移，并不是相对大地的。