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动与静 知识精析:
1.选择参照物时应注意的四点
(1)参照物的选取是任意的,但是在实际选取参照物时,总是要使得观测起来方便和使运动的描述就可能简单。例如:研究地面上物体的运动状态时,常以地面或固定在地面上的物体为参照物。
(2)参照物是人为假定不动的,不是真正的不动。自然界不存在绝对不动的物体。
(3)参照物不能选研究对象本身。因为它不是另一个物体,而是同一个物体。若以研究对象为参照物,那么研究对象永远是静止的。
(4)选取不同的参照物,观测出来的结果也不尽相同。如乘客坐在行驶的火车里,相对车厢而言,乘客是静止的,因为他与车厢的相对位置没有发生变化,但相对于车外的树木,乘客是运动的,因为他随火车前进时,他与树木的相对位置发生了变化。
2.正确理解运动和静止的相对性
(1)运动是绝对的:一切物体都在运动,大到天体,小到分子、原子,都在不停地运动,绝对不动的物体是没有的。
(2)静止是相对的:我们平时所说某物体静止,是指它相对于所选的参照物的位置没有发生变化。实际上这个被选作参照物的物体也是运动的,所以绝对静止的物体是不存在的。不事先选择参照物,而说物体是运动还是静止是没有意义的。
(3)对运动状态的描述是相对的:当我们研究某物体作机械运动的情况时,选取的参照物不同,对物体运动状态的判断也不相同。但结论都是正确的。
3.匀速直线运动的特点
(1)快慢不变。即在任何相等的时间内,通过的路程都相等。
(2)经过的路线是直的。 只有同时具备这两个条件时,才能称之为匀速直线运动。但是,绝对的匀速直线运动在现实生活中是不存在的。但在物理学上,为简化所研究的问题,可以把一些物体的运动近似地看作匀速直线运动。
典型例题透析:
例1.每天的“日起日落”这句话是以___为参照物;地球同步卫星总是静止在地球某处上空,这是以___为参照物;若以月球作参照物,这个地球同步卫星是___。
解析:本题是运动的相对性及参照物的选择对运动状态的影响实例。地球绕太阳公转,但我们却习惯于说太阳从东方升起,傍晚从西方落下,这是由于参照物的选取不同引起的。我们站在地球上观察太阳,是以自己所处的位置即地球为参照物的。地球同步卫星绕地球一周为24小时,与地球自转周期相同,所以与地球“同步”,这是以地球为参照物的,若将参照物换作月球,则月球与同步卫星不同步,所以此时同步卫星是运动的。 答案:地球 地球 运动
例2.“小小竹排江中游,巍巍群山两岸走”,这两句话中描述的物体运动状态选的参照物分别是( )
A、群山、群山 B、竹排、竹排 C、群山、竹排 D、竹排、群山
解析:本题是关于已知物体运动状态判断其所选择的参照物是什么的问题。当“竹排江中游”时,说它是运动的,它和两岸的群山发生位置变化,所以此时选的参照物为群山;而说“群山两岸走”时,是选择江中顺流而下的竹排为参照物,两岸的巍巍群山才会运动。应选C。
例3.某人由南向北走,一辆汽车从身后疾驰而过,若以汽车为参照物,则人( )
A、静止 B、由北向南行 C、由南向北行 D、无法判断
解析:本题是根据参照物考察物体的运动状况的问题。人和汽车运动方向同是由南向北,且汽车运动速度比人快,以汽车为参照物,就假定汽车是不动的,但汽车却是以很大的速度由南向北,而人虽也是由南向北运动,但运动速度较小,则人与汽车之间的距离越来越大,因此选择汽车为参照物,就相当于人由北向南运动而人与汽车之间的距离越来越大。所以,应选B。
例4.平直的公路上,甲、乙、丙三人骑自行车顺风行驶,但甲感觉顺风,乙感觉逆风,丙感到无风,由此可判断三人骑车速度最大的是___。
解析:风是空气的定向流动形成的。甲、乙、丙三人骑自行车顺风行驶,说明三人行驶的方向和空气流动的方向相同。甲感到顺风,说明以甲为参照物,空气在向前流动,即空气流动的速度比甲的速度快;乙感觉逆风,说明以乙为参照物,空气在向后流动,即空气的流动速度比乙慢;丙感到无风,说明丙以自己为参照物,空气相对自己是静止的。即空气流动的速度和丙的速度相同。由以上分析可知,乙骑车的速度最大。
总结:本题参与运动的物体的四个(甲、乙、丙三人和风),判断起来较为复杂。关键是风速是一定的,三个人感觉不同是因为他们都是以自己为参照物进行判断的。这充分说明了研究同一个物体的机械运动情况时,若以不同的物体为参照物,得到的结论往往不同。即“对机械运动的描述是相对的”。
例5.一跳伞运动员在下落过程中,看到身旁的直升飞机在向上运动,则直升飞机相对于地面的运动情况是( ) A、一定上升 B、一定下降 C、一定静止 D、无法判断
解析:跳伞运动员看到直升飞机在向上运动是以自身作参照物,由于运动员是相对地面向下运动,所以直升飞机无论上升或静止,运动员都会看到直升飞机离自己越来越远,即看到直升飞机在向上运动;若直升飞机相对地面向下运动,且下降速度比运动员下降速度慢,运动员也会看到直升飞机与他的距离在不断变大,即看到直升飞机在上升。由此可见,运动员无法根据自己所看到的现象来判断直升飞机相对地面的运动情况。应选D。
例6.在南北走向的平直公路上,有 、 、 三辆汽车。 车上的人看到 车匀速向南运动, 车上的人看到 车匀速向北运动, 车上的人看到路旁的建筑物匀速向南运动,这三辆车相对地面可能静止的是( ) A、只有 车 B、只有 车 C、只有 车 D、 车和 车
解析: 车上的人以 车为参照物看到路旁建筑物向南运动,而实际上建筑物相对地面是静止的,因此可判断 车是向北行驶的。而 车上的人以 车为参照物看到 车匀速向南运动,则可判断 车也向北行驶,但 车比 车运动得快,可知A、B、D错。若 相对地面是静止的,与“车上的人看 车是匀速向北运动”相符,应选C。
总结:有多个参照物时,可根据运动和静止的相对性进行思维迁移,逐个分析判断物体相对于各选定参照物的运动情况,从而得出正确答案。
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