质心运动质量为M,长为L的小船(设船质量分布均匀)静浮于水面,船头分别站有质量为m1>m2的两个人,同时相对于船以u的速度走向原位于船正中,但固定与湖中的木桩,欲把轻绳系在木桩上,忽略
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/08/28 02:46:19
质心运动质量为M,长为L的小船(设船质量分布均匀)静浮于水面,船头分别站有质量为m1>m2的两个人,同时相对于船以u的速度走向原位于船正中,但固定与湖中的木桩,欲把轻绳系在木桩上,忽略
质心运动
质量为M,长为L的小船(设船质量分布均匀)静浮于水面,船头分别站有质量为m1>m2的两个人,同时相对于船以u的速度走向原位于船正中,但固定与湖中的木桩,欲把轻绳系在木桩上,忽略水的阻力.求谁先到木桩处,用多长时间?
质心运动质量为M,长为L的小船(设船质量分布均匀)静浮于水面,船头分别站有质量为m1>m2的两个人,同时相对于船以u的速度走向原位于船正中,但固定与湖中的木桩,欲把轻绳系在木桩上,忽略
① 由船与A、B两人组成的系统在水平方向不受外力,因此系统水平方向动量守恒,即在人行走时,系统的总动量始终为零.由此可判断出,船必向质量大的人A方向移动.设船的速度为v,则有 m1(u-v)-m2(u+v)-Mv=0.
A、B两人欲走到木桩处,他们的位移大小均为L/2 ,而他们相对木桩的速度分别为u-v 和u+v .可见,质量小的人B先走到木桩处.
② 设B走到木桩处所需时间为t,所以
虽然人向船中点走是对称的,但由于m1和m2质量不同,在行走中对木桩运动是不对称的.根据动量守恒定律,动量 跟动量对称.
m1(u-v)-m2(u+v)-Mv=0
得出v=(m1-m2)u/M
t=(L/2)/(u+v)=ML/2u(m1-m2+M)
应该是质量为m2的人
人船系统没受到外力作用,系统的质心应该保持原来的位置不变。
人运动前,系统的质心在船中心偏m1端。
假定2人都走到船中心,此时,系统的质心到船中心,也就是说船要向质量为m1的人一段移动一段距离,所以应该是m2先到木桩处。
m1V1-m2V2-MV3=0
V1=u-V3
V2=u+V3
解得V3=(m1-m2)u/(m1+...
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应该是质量为m2的人
人船系统没受到外力作用,系统的质心应该保持原来的位置不变。
人运动前,系统的质心在船中心偏m1端。
假定2人都走到船中心,此时,系统的质心到船中心,也就是说船要向质量为m1的人一段移动一段距离,所以应该是m2先到木桩处。
m1V1-m2V2-MV3=0
V1=u-V3
V2=u+V3
解得V3=(m1-m2)u/(m1+m2+M)
V2=u+V3=(2m1+M)u/(m1+m2+M)
t=L/2 /V2=L(m1+m2+M)/[2u(2m1+M)]
收起
Mv+m2u=m1u,假设船移动方向和2相同
由于m1>m2,所以v为正,方像与假设方向相同
1相对桩的速度为u-v
2相对桩的速度为u+v
2先到
v=(m1-m2)u/M
t=(L/2)/(u+v)=ML/2u(m1-m2+M)
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