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判断一个物体是运动还是静止,首先要选取一个物体作为标准,这个被选作标准的物体叫参照物。参照物可以任意选定。选择不同的参照物来描述同一个物体的运动状态,可能得出不同结论。所以运动和静止都是相对的。{改变:被判断物体相对于参照物是运动的 }{不改变:被判断物体相对于参照物是静止的}

定义

在研究机械运动时,人们事先选定的、假设不动的,作为基准的物体叫做参照物。(一般不以研究对象为参照物)通常情况下,多以地面为参照物。
一个是静止还是运动的,要看是以那个物体为标准。这个被选为标准的物体叫参照物(reference object).
要判断物体是运动还是静止,是一件轻而易举的事。
站在上升电梯里的人,以电梯为参照物,人是静止的;如果以地面
为参照物,人是运动的。选择不同的参照物描述同一个物体的运动状态,结论将
是不同的,这就是物体运动和静止的相对性。
1、客观性——宇宙中万事万物都是永不停息地运动着的,没有绝对静止的物体。平时,我们说某个物体是运动的还是静止的,都是相对另一物体(参照物)而言,在描述物体的运动情况时,无论是否提到参照物,参照物总是存在的,这就是参照物的客观性。
2、假定性——参照物只是假定不动而不是真的不动,与其它物体一样,它也处在永恒的运动之中,这便是参照物的假定性。
3、多重性——由于确定一个物体是运动的还是静止的,关键是看选择什么物体作参照物。因此,我们研究的运动是相对运动,这便是参照物的多重性,也就是说,对同一物体的研究。可以选取不同的参照物,并且,当所选取的参照物不同时,对物体运动描述的结果也往往不同。例如,坐在匀速行驶的客车中的乘客,若以车为参照物,他们则是静止的;若以路旁的树为参照物,他们则是运动的。

条件

选定的参照物与研究物体的相对速度是在速度相对于光速很低的情况下,比如,甲乙相对运动,以甲速度方向为正,设甲的速度为V1,乙的速度为-V2,则甲相对乙的速度为V1+V2
但是当速度接近光速时,上述就不再成立了。而是用到
爱因斯坦相对论速度公式:
V=(V1-V2)/[1-(V1V2/C^2)]
你会发现,当甲乙两者的速度中任何一者为C时,无论另一者速度为多少,最终相对速度算出来都是C,因此,此时他们的相对速度是光速。

举例

例1

  1. 电影《 闪闪的红星 》主题歌的前两句歌词是:“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”,试说明这两句歌词各是以什么为参照物来描述运动的?
  2. 解析:本题中涉及到竹排、青山等物体。在第一句话中,观察的对象是“竹排”,若以另一物体“青山”作标准,竹排是运动的(江中游),所以青山是参照物;在第二句话中,观察的对象是“青山”,若以另一物体“竹排”作标准,青山是运动的(两岸走),所以竹排是参照物。

例2

怎样解释法国飞行员在空中能顺手抓住一颗飞行的子弹?
解析:本题研究对象是子弹,射出的子弹在空中飞行时,由于受到 阻(zu)力 影响,速度将逐渐减小,当子弹到达飞行员和他驾驶的飞机(驾驶舱不封闭)旁边时,如果子弹正好与飞机同向,且飞行的速度相同(或差不多),选飞机为参照物,因子弹与飞机之间没有位置变化,所以子弹相对于飞机来说就是静止的,飞行员顺手把它抓住自然就不会受到伤害。

例3

参照物是可以任意选择的。对于同一个物体,选用的参照物不同,其运动情况的描述也就不一样。如果参照物选择得当,将有利于问题的解答,简化解题过程。
在一条行驶得十分平稳的船的甲板上,头尾分别立有两个靶子。有两名射手,一个在船头,一个在船尾,用同样的枪支同时向对面靶子射击,问谁的子弹先打中靶子?(设子弹飞行速度相同)
解析:此题应分三种情况讨论。第一种,船做匀速直线运动,这种情况下,因为射手在同一参照系中(船),所以同时射中。第二种,船做直线加速运动,则船头射手的子弹先击中靶子。第三种,船做直线减速运动,则船后的射手先击中靶子。

例4

一队士兵以V1=2m/s的速度匀速前进,队伍长1200m,
骑兵通讯员以V2=10m/s的速度从队尾奔向队首传达命令,到达队首后又立即掉头以原速返回。求通讯员往返一次用了多少时间?(掉头时间不计)
解析:本题若选地面为参照物。
通讯员往前走的时间为t1,他到达队伍首走过了距离V2*t1.
此时队伍首已经走了V1*t1. 返回的时候,通讯员使用的时间为t2,他达到队尾的走过的距离为V2*t2,此时队尾已经离开初始位置的距离为V1*t. 见图示
可得方程组:
V2*t2=1200+V1t1
V2*t2=V2*t1-V1*t
t=t1+t2
联解上述方程组,即可求出通讯员使用的全部时间t.
上面的解法由于参照物选得不大合适,使解题过程十分繁杂。
本题若选行进着的队伍为参照物,则很容易知道:通讯员与队伍同向前进时,他相对于队伍的速度=(10-2)m/s;反向行进时,相对于队伍的速度为(10+2)m/s。易得需要时间为250s。

例5

一人在甲火车中,以甲火车为参照物看到乙,丙火车向相反的方向运动,那么以地面为参照物,下面关于三个火车的运动,下列说法不可能的是( )。A.甲乙火车同向行驶,丙火车反向行驶.B.甲乙丙火车都同向行驶C.甲乙火车反向行驶,丙火车静止D.甲乙火车同向行驶,丙火车静止请说明理由。A如果成立的话,那么甲的速度>乙的速度,丙的速度没有要求B如果成立的话,那么甲的速度>乙的速度,且甲的速度>丙的速度C如果成立的话,对于甲乙丙火车的速度没有要求D如果成立的话,那么甲的速度>乙的速度,丙的速度没有要求所以应该ABCD都有可能,只要甲的速度>乙的速度,A成立只要甲的速度>乙的速度,且甲的速度>丙的速度,B成立不管甲乙丙速度如何,C一定成立只要甲的速度>乙的速度,D成立。

例6

古诗“两岸青山相对出,孤帆一片日边来。”其中先后的参照物为 船和岸(或者青山)
分析:青山相对出,作者是说青山走出来了,从物理的角度来说,青山是运动的,但经验告诉我们青山是不运动的,因为它与地面之间的位置没有变化;而这个时候作者感觉到的是青山在运动,是因为青山与船的位置发生了变化,研究对像是青山,所以青山相对船是运动的,即船为参照物。
孤帆的运动则是日常生活中最简单的现象,即相对地面位置发生了变化,所以它的参照物是地面上不动的物体,即岸或者青山都行。

例7

下列不是机械运动的是( )
A彗星的运动
B下落的雨点的运动
C爱国运动
D嫦娥一号的绕月飞行
答案 C

例8

地球同步卫星相对与地球它是静止的,在地球上的人看来,地球同步卫星就是挂在头上的一个“星星”位置没有改变。所以是静止的运动

理论

考点名称: 参照物及其选择
参照物:
  要描述一个物体是运动的还是静止的,要先选定一个物体作为标准,这个选定的标准物体叫参照物。
参照物的选择:
  参照物的选择是任意的,既可以选相对地面静止的物体,也可以选运动的物体作为参照物。可本着便于研究的原则,选取合适的参照物,如研究地面上物体的运动,通常选取地面或相对于地面静止的物体作为参照物。被研究的物体本身不能选作参照物,因为以此研究对象为参照物,研究对象永远都是静止的。
  注意:不要把地面当地球:
  以地球为参照物,实际上是以地心为参照物,以地心为参照物,就是假定地心足不动的,也可以想象观察者是在地心处。以地面为参照物,就是假定地球表面的某一点(不是整个地球表面)是静止不动的,也可以认为观察地点是地球表面的那一点。地面是绕着地球的自转轴做圆周运动的,所以,选择地面还是地球作参照物,对同一物体的运动描述是不一样的。
参照物概念的理解:
  
参照物的选定是为了研究机械运动中物体的运动或静止的。所选定的参照物是一个假定不动的物体,有了它作比较再看被研究的物体跟参照物之间的位置是否发生了变化就比较方便了。因此,参照物一旦被选定,我们就假定该物体是静止的。
参照物的判断方法:
  方法指南:①要明确研究对象;②明确物体的运动情况;③如果研究对象是运动的,哪个物体相对于它的位置发生了改变,哪个物体就是参照物;如果研究对象是静止的,哪个物体相对它的位置没有改变,哪个物体就是参照物。

练习题

参照物专项练习题
一、选择题
1.在下列关于物体的静止和运动的说法中,正确的是( )
A.“嫦娥一号”从地球奔向月球,以地面为参照物,“嫦娥一号”是静止的 B.飞机在空中加油,以受油机为参照物,加油机是静止的 C.汽车在马路上行驶,以路灯为参照物,汽车是静止的
D.小船顺流而下,以河岸为参照物,小船是静止的 2.我们常说“旭日东升”、“夕阳西 2.对太阳东升西落的现象,我们所选择的参照物是( ) A.天空 B.云层
C.月亮 D.地平面
3.李白在《望天门山》一诗中写道:“两岸青山相对出,孤帆一片日边来。”作者在这两句诗中先后选择的参照物是( ) A.岸边和行船 B.行船和岸边 C.都是行船
D.都是岸边
4.关于参照物的选取,下列说法正确的是 ( ) A.参照物必须选取静止不动的物体 B.参照物必须是和地面联系在一起的 C.在空中运动的物体不能作为参照物 D.任何物体都可以作为参照物
5.甲、乙两辆汽车以相同的恒定速度直线前进,甲车在前,乙车在后.甲车上的人a和乙车上的人b各用石子瞄准对方,以相对自身为v0的初速度 同时水平射击对方,若不考虑石子的竖直下落,则( ) A.a先被击中 B.b先被击中 C.两同时被击中
D.能击中b不能击中a
6.甲物体以乙物体为参照物是静止的,甲物体以丙物体为参照物又是运动的,那么,以乙物体为参照物,丙物体的运动情况是( ) A.一定是静止的 B.运动或静止都有可能 C.一定是运动的
D.条件不足,无法判断
7.2005年10月,“神州6号”载人飞船发射成功,中国航天员费俊龙、聂海胜坐在运动的飞船内相对下列哪一个参照物是静止的( )
A.太阳 B.地球 C.月球 D.工作舱
8.甲、乙两辆汽车行驶在平直的公路上,甲车上的乘客看乙车在向北运动.乙车上的乘 客看到甲车和树木都向南运动则以下说法中正确的是( ) A.甲乙车可能都向南运动 B.甲乙两车可能都向北运动
C.甲车向北运动 乙车向南运动 D.甲车一定在向南运动,乙车向北运动
二、填空题
1.物理学把______________________________叫做机械运动。
2.在研究物体做机械运动时,被选来作为标准的物体叫________,同一个物体是运动还是静止的
.取决于__________。这就是运动与静止的相对性.
3.我国古书《套买曜》上记载有:“人在舟中闭牖(门窗)而坐,舟行而人不觉”这是运动的的生动描述,其中
“舟行”是以_______为参照物,“人不觉”是以 _____为参照物.
4.乘客坐在行驶的火车上,以火车为参照物人是___的,以路旁的树木为参照物时,人是_____.
5.甲乙两辆汽车同向、同速行驶。如果以地面为参照物,甲车是___的,乙车是_______的;如果以甲车为参物,乙车是________的;如果以乙车为参照物,甲车_____的。
6.早晨,太阳从东方升起,是以 为参照物的;夜晚,人们看到天空中的云和月
亮,常常使人感到月亮在云中穿行,选的参照物是_____;如果以月亮为参照物,则 是运动的。
7.下面是我国宋代诗人陈与义所写的《襄邑道中》的绝句: 飞花两岸照船红,百里榆堤半日风。 卧看满天云不动,不知云与我俱东。 诗中描述“我”运动时选取的参照物是
8.坐在甲列车内的旅客看到窗外的树木向东移动,他是以__________为参照物的,甲列车正在向________行驶。旅客从车窗看乙列车,却觉得乙列车好像停在那里一样,他是以________为参照物的,乙列车正在向________行驶,并且乙车行驶速度跟甲车相比___________。
9.甲乙两辆汽车都向东行驶,且乙车行驶速度比甲车快,如果以甲车为参照物,乙车是向_______ 运动的;如果以乙车为参照物,甲车是向_______运动的。
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