Question

问一道物理题，请写出正确答案及详细的解题过程，谢谢

小船相对地面以速度v向东行驶，若在船上以相对地面的相同速率v分别水平向东和向西抛出两个质量相等的重物，则小船的速度将（）
A.不变
B.减少
C.增大
D.改变方向

Answer 1

设小船质量为M，重物质量为m，
根据动量守恒：Mv=(M-2m)V'+mv-mv
所以V'大于v
所以正确答案是：C.增大

Answer 2

先考虑向东抛出的重物。可以想见，理想状态，（即船一直保持速度V。）无需用力，只要松手，重物“抛出”就是相对于地面以V的速度向东运行。
而再考虑向西抛出的重物。因为重物本身有向东运动的趋势，要它向西运动，就必须用比站立地面抛物大得多的力。向西抛重物，须向东施以反向作用力。
所以，这样看来，此题应该选择C。
但是，题目给的是：“在船上以相对地面的相同速率v分别水平向东和向西抛出两个质量相等的重物”。是v不是V！所以答案不是那么简单。

第一，要考虑V的大小，以及v与V相比，是v＞V？v＜V？还是v=V？
第二，船的质量与重物相比，是怎么一个关系？水对船的阻力是多大？（阻力的因素在公式中不好考虑。）
由动量公式（M+2m)*V=M*V'+m*v-m*v=M*V'
如果重物重量远远小于船的重量。则V≈V'。此题可以选择A。
如果重物重量相对于船的重量相差不多，则V'=(M+2*m)*V/M＞V。此题应该选择C。
B、D肯定不对。

Answer 3

要分情况了，首先是相对于地，那船上的任何物体有着和船相等的速度，故加入你是抛出重物的人，那向东的重物其实一直在你手里，然后就看向西的重物会不会掉在船上，若是掉在船上，那船在抛出重物前后无任何变化，速度也就不变；若掉下去了，那由动量定理可知，船的动量变大，且质量变小，速度当然变大

Answer 4

以两重物和船为系统，抛重物的过程系统满足动量守恒定律的条件，即（M+2m）v=mv-mv+Mv′,所以v′=(M+2m)v/M>v,故选C