图1 模型建立:如图1所示,长为l、质量为m船的小船停在静水中,质量为m人的人由静止开始从船头走到船尾,不计水的阻力,求船和人相对地面的位移各为多少?以人和船组成的系统为研究对象,在人由船头走到船尾的过程中,系统水平方向不受外力作用,所以整个系统水平方向动量守恒.当人起步加速前进时,船同时向后做加速运动;人匀速运动,则船匀速运动;当人停下来时,船也停下来.设某时刻人对地的速度为v人,船对地的速度为v船,取人前进的方向为正方向,根据动量守恒定律有:m人v人-m船v船=0,即v船∶v人=m人∶m船.因为人由船头走到船尾的过程中,每一时刻都满足动量守恒定律,所以每一时刻人的速度与船的速度之比,都与它们的质量之比成反比.因此人由船头走到船尾的过程中,人的平均速度与船的平均速度也与它们的质量成反比.而人的位移s人=v人t,船的位移s船=v船t,所以船的位移与人的位移也与它们的质量成反比,即 s船∶s人=m人∶m船① ①式是“人船模型”的位移与质量的关系,此式的适用条件:原来处于静止状态的系统,