Question

物理动量守恒问题

平静的水面上有一载人小船，船和人共同质量为M，站立在船上的人手中拿一质量为m的物体。起初人相对船静止，船、人、物体以共同速度V0前进，当人相对于船以速度u向相反方向将物体抛出时，人和船的速度为多大？（水的阻力不计）。

由动量守恒定律得：（M+m）V0=MV+m（V－u）
抛出后物体对地速度是（V－u），对地速度怎么来的
人相对于船以速度u向相反方向将物体抛出是什么意思？语文没学好。。。。

Answer 1

1、“人相对于船以速度u向相反方向将物体抛出”的意思有两层：一是物相对于船的速度大小是u，二是抛出物体的方向与船的方向相反。综合两点，可知物对船的速度为-u；
2、物对地的速度可以如下分解，即在“物”和“地”之间插入一个字比如“船”，就可以变成
物对地的速度＝物对船的速度+船对地的速度，（这有点像接力的关系，要是你理解透彻了，将来遇到这类问题都好解决）
因为物对船的速度为-u，船对地的速度为V，代入上式，即得到物对地的速度＝V-u。

追问

V-u是与船同向的，为什么是同向的，假设的？

Answer 2

1 根据你给的：（M+m）V0=MV+m（V－u）来分析
此式是从矢量式（M+m）V0=MV+m（V+u）变化过来的标量式了。
因为已经把方向统一分析了，当各个速度所用参照系是以地面为参照系的
V和u是反向的，同时以船的初速度方向V0为正，初始船的速度大小为V0
且u是相对于抛出物体后的船、人的速度大小。
2如果你没给这个：（M+m）V0=MV+m（V－u）
根据题意反向抛出时，注意是当时的意思，抛出前船速应当为V0，抛出后为V。所以我认为最不好理解的是相对船抛出时用哪个速度。个人意见应为V0
动量守恒应该是：（M+m）V0=MV+m（V0+u）
考虑速度方向变化为：（M+m）V0=MV+m（V0－u）

Answer 3

人此时已经有相对于地面的速度V0了，相对于船的速度是零。
后来用的是相对于船的速度u抛出一个物体
所以相对于地面的速度就是船的速度和相对速度的矢量和了