运
动
的
相
对
性
【学习目标】
1、知道机械运动是指物体位置的变化,知道参照物的概念;
2、理解运动和静止的相对性;
3、会选择参照物并根据参照物判断物体的运动情况;
4、能够用实例来解释机械运动及其相对性。
【要点梳理】
要点一、
机械运动
在物理学中,我们把一个物体相对于另一个物体位置改变的过程叫做机械运动,简称运动。
要点诠释:
1.宇宙中的一切物体都在做机械运动,机械运动是自然界中最普遍的运动形式。
2.判断物体是否做机械运动关键是看物体是否发生“位置的变化”。
要点二、参照物
描述物体的运动,判断一个物体的运动情况(是运动还是静止),需要选定一个物体作为标准,这个被选作标准的物体就叫做参照物,参照物是我们假定为不动的物体。如果物体相对于参照物的位置发生了变化,我们就说物体是运动的,物体相对于参照物的位置没有发生变化,我们就说物体是静止的。
要点诠释:
(1)参照物可以选取研究对象以外的任何物体,它既可以是运动的也可以是静止的,要根据实际情况而定。
(2)同一物体,由于参照物选择不同,对其运动状态的描述也往往不同。
(3)通常我们研究地面上物体运动的情况较多,为了方便起见,我们常选地面或相对于地面静止的物体为参照物。
(4)如果处在运动的物体中,人们描述物体的运动时,一般习惯选择运动物体本身作参照物。如人坐在行驶的火车上,一般会选火车为参照物来描述其他物体的运动情况。
要点三、运动和静止的相对性
对于同一个物体,由于选取的参照物不同,我们可以说它是运动的,也可以说它是静止的。机械运动的这种性质叫做运动的相对性。
要点诠释:
1.宇宙中的一切物体都是运动的,没有绝对静止的物体。
2.判断物体运动或静止的方法:选定参照物,分析被研究的物体相对于参照物的位置有没有发生变化。
【典型例题】
类型一、机械运动
1、下列情况不属于机械运动的是( )
A、小鸟在空中飞行
B、河水流动
C、水凝固成冰
D、雨滴下落
【答案】C
【解析】物理学里,把物体位置的变化叫做机械运动。判断一个物体是不是做机械运动,就看它相对于另一个物体的位置是否发生变化。水凝固成冰,水的位置并没有发生变化,水发生的是物态变化,不属于机械运动。
【总结升华】本题考查了学生对机械运动的掌握和了解,比较简单。
类型二、参照物及其选取
2、小芳骑着自行车在上学的路上,若说她是静止的,则选择的参照物是( )
A、路旁的树木
B、迎面走来的行人
C、小芳骑的自行车
D、从小芳身边超越的汽车
【答案】C
【解析】在研究机械运动时要先选择参照物,如果物体相对于参照物位置不变,则物体静止;如果物体相对于参照物位置发生变化,则物体是运动的。小芳骑着自行车在上学的路上,小芳相对于小芳骑的自行车位置不变,所以若说她是静止的,是以小芳骑的自行车为参照物。
【总结升华】物体相对于参照物位置是否变化,是判断物体是否运动的依据。
举一反三:
【变式】
人们常说太阳东升西落,所选的参照物是(
)
A、地球
B、月亮
C、云朵
D、太阳
【答案】A
3、“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还,两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”这是唐代诗人李白《早发白帝城》中的诗句,从物理学的角度来看,以高山为参照物,轻舟是_______的;以轻舟为参照物,船篷是__________的。
【思路点拨】物理学中的运动指的是物体位置的变化,判定舟中人的运动状态就看其相对于参照物的位置是否改变,由此入手来分析此题。
【答案】运动
静止
【解析】若以高山为参照物,轻舟相对于高山的位置在很快地发生着变化,所以说轻舟是运动的;若以诗人乘坐的轻舟为参照物,船篷相对于轻舟的位置始终不变,所以说船篷是静止的。
【总结升华】本题考查的是运动和静止是相对的,与选取的参照物有关,选择的参照物不同,运动状态不同。
举一反三
【变式】诗人曾写下这样的诗句:“人在桥上走,桥流水不流”,其中“桥流水不流”诗人选择的参照物是(
)
A.桥
B.河岸
C.水
D.岸上的树
【答案】C
类型三、运动和静止的相对性
4、小敏和小华在探究运动和静止的相对性时,用彩笔在一张很长的硬纸片上画出房屋,树木和白云作背景,再在一张宽卡片的下方画上两条横线代表公路,在公路上画一辆汽车,在宽卡片的上部两侧各开一条狭缝,使窄纸片恰好能插入,如图所示
①向左拉动窄纸片你会看到小车_______
②向右拉动窄纸片你会看到小车_______
【答案】①向右运动
②向左倒车
【解析】向左拉动窄纸片,以窄纸片上的背景作为参照物,公路上小车的相对位置在向右改变;向右拉动窄纸片,则公路上小车的相对位置在向左改变。
【总结升华】本题考查的是运动和静止是相对的,以窄纸片上的背景作为参照物,小车便“动”起来。
5、观察如图所示的小旗,判断船相对岸上楼房的运动状态有哪几种可能,并作简单的说明。
【思路点拨】解答此题的关键是看被研究的物体与所选的标准,即参照物之间的相对位置是否发生了改变,如果发生改变,则物体是运动的;如果未发生变化,则物体是静止的。
【答案与解析】
(1)船可能静止,从图上看出船上的小旗与楼房上小旗的飘动方向一致,则有可能船处于静止状态。
(2)船可能远离河岸。船远离河岸,小旗的飘向与风向一致
(3)船可能靠近河岸,且船速小于风速。
【总结升华】本题中参照物是确定的,楼房相对地面是静止的,可根据船上小旗与楼房上小旗的飘向判断船的运动状态,小旗的飘向与风向一致,在船运动的情况下,风相对船向反方向刮。因此,两小旗飘向一致的船的运动状态有多种。
举一反三
【变式】公路边有一农舍,它的烟囱正冒着烟,插有旗帜的a、b两车在农舍旁的公路上,观察图中旗与烟的情况,判断以下关于a、b两车相对于房子的运动情况的说法中,正确的是:
A.a、b两车一定向左运动
B.a、b两车一定向右运动
C.a车可能运动,b车向右运动
D.a车可能静止,b车向左运动
【答案】D
【解析】农舍相对地面静止,根据烟的飘向可知,此时的风向向左,由于a车上的小旗飘向与风向相同,可以得出a车可能有三种状态:①静止;②向右运动;③向左运动但速度小于风速,b车上旗子的飘向与风向相反,可以判断出:b车一定向左运动且速度大于风速。
【巩固练习】
一、填空题
1、人造同步卫星相对于地球是_______的,相对于太阳是_______的。
2、房屋和树木相对于地球是_______的,相对于太阳是_______的,相对于地面上正在行驶的汽车是_______的。
3、如图所示,甲、乙两图表示游戏“谁在动”中的两个情景,坐在石块上的小孩子先用手蒙住眼睛,后放开手,发现编号________和________的小朋友做了机械运动(以地面为参照物)。
4、航天飞机在太空与宇宙空间站对接时,两者在空中飞行的速度大小和方向必须________,此时两物体间彼此处于相对________状态。
5、如图所示,小玉乘汽车到姥姥家去度假,汽车在平直公路上行驶。小玉的感觉是:远处的村庄相对于电线杆在向________运动;近处的小树相对于电线杆在向________运动;电线杆周围的景物看起来好像在绕电线杆做________时针转动。
二、选择题
6、下列现象中不是机械运动的是(
)
A.划破夜空的流星的运动
B.植物的开花结果
C.奔腾的骏马的运动
D.地球绕太阳公转
7、站台前停着甲、乙两列火车。当甲车开动时,乙车上的乘客会觉得自己乘坐的火车向相反方向运动,它所选择的参照物是
(
)
A.站台
B.甲车
C.乙车
D.乘客自己
8、甲、乙两人分别坐在相邻的两个升降机中,甲看见乙在上升,楼房也在上升,乙看见楼房在上升,甲在下降,如果以地面为参照物,则
(
)
A.甲在上升,乙在下降
B.甲、乙都在下降,但乙比甲快
C.甲、乙都在下降,但甲比乙快
D.以上三种情况都不对
9、妈妈用电动自行车送小明上学.途中妈妈提醒小明“坐好,别动!”这个“别动”的参照物是( )
A.电动自行车上的座位
B.路旁的树木
C.迎面走来的行人
D.从身旁超越的汽车
10、在向北行驶的甲列车上的乘客,看到向南行驶的乙列车从旁边驶过,并且感到乙车开得特别快,这是因为乘客所选取的参照物是
(
)
A.地面
B.甲车
C.乙车
D.无法判断
11、如图所示,我国宇航员在太空中走出“神舟七号”载人飞船站在舱口,举起了五星红旗。某同学说他是静止的,他选择的参照物是( )
A.太阳
B.地球
C.月亮
D.“神舟七号”飞船
12、机场周围不允许有鸟类飞行,以免撞毁飞机。这是因为( )
A.以地面为参照物,鸟的速度很大
B.以机场内步行的人为参照物,鸟的速度很大
C.以停在机场的飞机为参照物,鸟的速度很大
D.以正在飞行的飞机为参照物,鸟的速度很大
三、简答题
13、《西游记》中常有孙悟空“腾云驾雾”的镜头,如图所示,其他电影、电视剧中也有武艺高强的武林人士“飞檐走壁”以及飞行的“飞机”和奔驰的“火车”等镜头。其实,这些镜头是这样拍摄的:演员做出某种姿势或动作,剧组人员将画有山川、云雾的布景快速向后拉动,同时,用排风扇迎着演员吹风,使演员衣裙向后飘动,这样在播映时便会出现腾云驾雾的镜头。想想看,这样做为什么可以给观众以逼真的感觉呢
14、在现代交通中,高速列车已成为现实。为了不影响高速列车的运行,有人设想,若能使高速列车在进出站时既不停车,又能上、下乘客,岂不更好。你能进行这样的设计吗 若能设计,说明理由。
15、中国古典小说《镜花缘》中有这么一段描述:宝叔在外求学读书,宝叔的父亲去看他,宝叔向父亲询问家中可有怪事。他父亲说:“怪事倒也不多,只是昨夜一阵大风甚怪,把咱家院中的一口井吹到了篱笆院外。”如图所示,宝叔细想言道:“此风少也,确实甚怪。”请你仔细分析一下,此风“怪在哪里”。
【答案与解析】
1、【答案】静止;运动
2、【答案】静止;运动;运动
3、【答案】1;3
【解析】题目确定以地面为参照物,那么,所有相对于地面静止的物体都可选作参照物。比较甲、乙两图可知,1号小朋友相对于路灯的位置发生了变化;3号小朋友相对于石块的位置发生了变化。
4、【答案】完全一致;静止
【解析】航天飞机在太空与宇宙空间站对接时,必须保证两者的速度大小和方向完全一致。
5、【答案】右;左;顺
【解析】汽车运动一段时间后,小玉再次观察到村庄、电线杆和小树的情景如图所示,对比可知,村庄相对于电线杆向右运动了;小树相对于电线杆向左运动了,电线杆周围的景物好像绕电线杆做顺时针转动。
6、【答案】B
【解析】物理学里,把物体位置的变化叫做机械运动。判断一个物体是不是做机械运动,就看它相对于另一个物体的位置是否发生变化。植物开花结果,它的位置没有变化,所以不是机械运动。
7、【答案】B
8、【答案】C
9、【答案】A
【解析】小明坐在座位上,妈妈的意思是让她相对于座位不要有位置的变化,即相对静止。
小明相对于树木、迎面的行人、超载的汽车都有位置的变化,即都是运动的,B、C、D都不符合题意。
10、【答案】B
11、【答案】D
【解析】宇航员在太空中走出飞船站在舱口,宇航员和飞船之间没有发生位置的改变,选择飞船为参照物,宇航员是静止的;宇航员和太阳(地球、月亮)之间都发生了位置的改变,以太阳(地球、月亮)为参照物,宇航员是运功的。
12、【答案】D
【解析】(1)以地面为参照物、以步行的人为参照物、以停在机场的飞机为参照物,相同的时间内,鸟和地面、步行的人、停在机场的飞机之间距离变化大致相同,鸟的速度大致相同。
(2)以相向而行的飞机为参照物,相同的时间内,鸟和飞机之间的距离变化很大,以飞机为参照物,鸟的速度很大。
13、【答案】演员和布景发生了位置的变化,以布景为参照物,演员是运动的,同时用排风扇迎着演员吹风,演员的衣裙向后飘动,所以在观众看来,演员在腾云驾雾,达到很逼真的效果。
【解析】观众以运动的布景为参照物,所以感觉孙悟空在“腾云驾雾”。当所选的参照物不同时,物体的运动状态也就不同。
14、【答案与解析】可设计一辆与高速列车A相类似的列车B,在列车A进站前,乘客先乘上列车B,当A进站时,B加速到与A速度相同且与A并排向同一方向前进,使A、B相对静止,待乘客上下完后B减速停在站台上,A继续高速前进。
15、【答案】以篱笆为参照物,当篱笆越过了井口,相对于篱笆而言,井就运动到篱笆院子外了。
【解析】根据运动和静止的相对性,当选择的参照物不同时,物体的运动状态可能不同。