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某人站在浮于水面的船上,人和船保持静止状态,从某时刻开始人从船头走向船尾,设水的阻力不计,那么在这段时间内关于人和船的运动情况,下列说法正确的是()A.人匀速行走时
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某人站在浮于水面的船上,人和船保持静止状态,从某时刻开始人从船头走向船尾,设水的阻力不计,那么在这段时间内关于人和船的运动情况,下列说法正确的是( )
A.人匀速行走时,船匀速后退,两者速度的大小与它们的质量成反比
B.人加速行走时,船加速后退,两者加速度的大小与它们的质量成反比
C.人在船上行走时,两者的动能与它们的质量成反比
D.当人从船头走到船尾停止运动后,船由于惯性还会继续后退一段距离
A.人匀速行走时,船匀速后退,两者速度的大小与它们的质量成反比
B.人加速行走时,船加速后退,两者加速度的大小与它们的质量成反比
C.人在船上行走时,两者的动能与它们的质量成反比
D.当人从船头走到船尾停止运动后,船由于惯性还会继续后退一段距离
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答案和解析
人和船组成的系统动量守恒.设人的质量为m,瞬时速度为v,船的质量为M,瞬时速度为v'.以人方向为正方向,由动量守恒定律得:mv-Mv'=0,解得:
=
;A、人匀速行走,船匀速后退,两者速度大小与它们的质量成反比,故A正确;
B、人和船相互作用力大小相等,方向相反,故船与人的加速度分别为
和
,加速度与它们质量成反比,人加速行走时,船加速后退,两者加速度的大小与它们的质量成反比,故B正确;
C、人和船组成的系统动量守恒,人与船的动量大小相等,两者的动能之比:
=
=
=
,人在船上行走时,两者的动能与它们的质量成反比,故C正确;D、人与船组成的系统动量守恒,由于系统的初动量为零,当人从船头走到船尾停止运动后,人的动量位移,系统总动量为零,由动量守恒定律可知,船的动量为零,船停止运动,故D错误;
故选:ABC.
v |
v′ |
M |
m |
B、人和船相互作用力大小相等,方向相反,故船与人的加速度分别为
F |
M |
F |
m |
C、人和船组成的系统动量守恒,人与船的动量大小相等,两者的动能之比:
EK人 |
EK船 |
| ||
|
| ||||
|
M |
m |
故选:ABC.
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