參照物

參照物

判斷一個物體是運動還是靜止,首先要選取一個物體作為標準,這個被選作標準的物體叫參照物。參照物可以任意選定。選擇不同的參照物來描述同一個物體的運動狀態,可能得出不同結論。所以運動和靜止都是相對的。{改變:被判斷物體相對于參照物是運動的 }{不改變:被判斷物體相對于參照物是靜止的}

  • 中文名稱
    參照物
  • 含義
    即可用來判斷一個物體是否運動的另一個物體,相對于運動與靜止而言

​定義

在研究機械運動時,人們事先選定的、假設不動的,作為基準的物體叫做參照物。(一般不以研究對象為參照物)通常情況下,多以地面為參照物。

一個是靜止還是運動的,要看是以那個物體為標準。這個被選為標準的物體叫參照物(reference object).

要判斷物體是運動還是靜止,是一件輕而易舉的事。

站在上升電梯裏的人,以電梯為參照物,人是靜止的;如果以地面為參照物,人是運動的。選擇不同的參照物描述同一個物體的運動狀態,結論將

參照物

是不同的,這就是物體運動和靜止的相對性。

1、客觀性--宇宙中萬事萬物都是永不停息地運動著的,沒有絕對靜止的物體。平時,我們說某個物體是運動的還是靜止的,都是相對另一物體(參照物)而言,在描述物體的運動情況時,無論是否提到參照物,參照物總是存在的,這就是參照物的客觀性。

2、假定性--參照物隻是假定不動而不是真的不動,與其它物體一樣,它也處在永恆的運動之中,這便是參照物的假定性。

3、多重性--由于確定一個物體是運動的還是靜止的,關鍵是看選擇什麽物體作參照物。因此,我們研究的運動是相對運動,這便是參照物的多重性,也就是說,對同一物體的研究。可以選取不同的參照物,並且,當所選取的參照物不同時,對物體運動描述的結果也往往不同。例如,坐在勻速行駛的客車中的乘客,若以車為參照物,他們則是靜止的;若以路旁的樹為參照物,他們則是運動的。

條件

選定的參照物與研究物體的相對速度是在速度相對于光速很低的情況下,比如,甲乙相對運動,以甲速度方向為正,設甲的速度為V1,乙的速度為-V2,則甲相對乙的速度為V1+V2

但是當速度接近光速時,上述就不再成立了。而是用到

愛因斯坦相對論速度公式:

V=(V1-V2)/[1-(V1V2/C^2)]

你會發現,當甲乙兩者的速度中任何一者為C時,無論另一者速度為多少,最終相對速度算出來都是C,因此,此時他們的相對速度是光速。

舉例

例2

怎樣解釋法國飛行員在空中能順手抓住一顆飛行的子彈?

解析:本題研究對象是子彈,射出的子彈在空中飛行時,由于受到阻(zu)力影響,速度將逐漸減小,當子彈到達飛行員和他駕駛的飛機(駕駛艙不封閉)旁邊時,如果子彈正好與飛機同向,且飛行的速度相同(或差不多),選飛機為參照物,因子彈與飛機之間沒有位置變化,所以子彈相對于飛機來說就是靜止的,飛行員順手把它抓住自然就不會受到傷害。

例3

參照物是可以任意選擇的。對于同一個物體,選用的參照物不同,其運動情況的描述也就不一樣。如果參照物選擇得當,將有利于問題的解答,簡化解題過程。

在一條行駛得十分平穩的船的甲板上,頭尾分別立有兩個靶子。有兩名射手,一個在船頭,一個在船尾,用同樣的槍支同時向對面靶子射擊,問誰的子彈先打中靶子?(設子彈飛行速度相同)

解析:此題應分三種情況討論。第一種,船做勻速直線運動,這種情況下,因為射手在同一參照系中(船),所以同時射中。第二種,船做直線加速運動,則船頭射手的子彈先擊中靶子。第三種,船做直線減速運動,則船後的射手先擊中靶子。

例4

一隊士兵以V1=2m/s的速度勻速前進,隊伍長1200m,

騎兵通訊員以V2=10m/s的速度從隊尾奔向隊首傳達命令,到達隊首後又立即掉頭以原速返回。求通訊員往返一次用了多少時間?(掉頭時間不計)

解析:本題若選地面為參照物。

通訊員往前走的時間為t1,他到達隊伍首走過了距離V2*t1.

此時隊伍首已經走了V1*t1. 返回的時候,通訊員使用的時間為t2,他達到隊尾的走過的距離為V2*t2,此時隊尾已經離開初始位置的距離為V1*t. 見圖示

可得方程組:

V2*t2=1200+V1t1

V2*t2=V2*t1-V1*t

t=t1+t2

聯解上述方程組,即可求出通訊員使用的全部時間t.

上面的解法由于參照物選得不大合適,使解題過程十分繁雜。

本題若選行進著的隊伍為參照物,則很容易知道:通訊員與隊伍同向前進時,他相對于隊伍的速度=(10-2)m/s;反向行進時,相對于隊伍的速度為(10+2)m/s。易得需要時間為250s。

例5

一人在甲火車中,以甲火車為參照物看到乙,丙火車向相反的方向運動,那麽以地面為參照物,下面關于三個火車的運動,下列說法不可能的是(D)。

A.甲乙火車同向行駛,丙火車反向行駛.

B.甲乙丙火車都同向行駛

C.甲乙火車反向行駛,丙火車靜止

D.甲乙火車同向行駛,丙火車靜止請說明理由。

解析:A如果成立的話,那麽甲的速度>乙的速度,丙的速度沒有要求B如果成立的話,那麽甲的速度>乙的速度,且甲的速度>丙的速度C如果成立的話,對于甲乙丙火車的速度沒有要求D如果成立的話,那麽甲的速度>乙的速度,丙的速度沒有要求所以應該ABCD都有可能,隻要甲的速度>乙的速度,A成立隻要甲的速度>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一定成立隻要甲的速度>乙的速度,D成立。

例6

古詩"兩岸青山相對出,孤帆一片日邊來。"其中先後的參照物為 船和岸(或者青山)

分析:青山相對出,作者是說青山走出來了,從物理的角度來說,青山是運動的,但經驗告訴我們青山是不運動的,因為它與地面之間的位置沒有變化;而這個時候作者感覺到的是青山在運動,是因為青山與船的位置發生了變化,研究對像是青山,所以青山相對船是運動的,即船為參照物。

孤帆的運動則是日常生活中最簡單的現象,即相對地面位置發生了變化,所以它的參照物是地面上不動的物體,即岸或者青山都行。

例7

下列不是機械運動的是(C)

A彗星的運動

B下落的雨點的運動

C愛國運動

D嫦娥一號的繞月飛行

例8

地球同步衛星相對與地球它是靜止的,在地球上的人看來,地球同步衛星就是掛在頭上的一個"星星"位置沒有改變。所以是靜止的運動

理論

考點名稱:參照物及其選擇

參照物:

要描述一個物體是運動的還是靜止的,要先選定一個物體作為標準,這個選定的標準物體叫參照物。

參照物的選擇:

參照物的選擇是任意的,既可以選相對地面靜止的物體,也可以選運動的物體作為參照物。可本著便于研究的原則,選取合適的參照物,如研究地面上物體的運動,通常選取地面或相對于地面靜止的物體作為參照物。被研究的物體本身不能選作參照物,因為以此研究對象為參照物,研究對象永遠都是靜止的。

註意:不要把地面當地球:

以地球為參照物,實際上是以地心為參照物,以地心為參照物,就是假定地心足不動的,也可以想象觀察者是在地心處。以地面為參照物,就是假定地球表面的某一點(不是整個地球表面)是靜止不動的,也可以認為觀察地點是地球表面的那一點。地面是繞著地球的自轉軸做圓周運動的,所以,選擇地面還是地球作參照物,對同一物體的運動描述是不一樣的。

參照物概念的理解:
參照物的選定是為了研究機械運動中物體的運動或靜止的。所選定的參照物是一個假定不動的物體,有了它作比較再看被研究的物體跟參照物之間的位置是否發生了變化就比較方便了。因此,參照物一旦被選定,我們就假定該物體是靜止的。

參照物的判斷方法:

方法指南:①要明確研究對象;②明確物體的運動情況;③如果研究對象是運動的,哪個物體相對于它的位置發生了改變,哪個物體就是參照物;如果研究對象是靜止的,哪個物體相對它的位置沒有改變,哪個物體就是參照物。

練習題

參照物專項練習題

一、選擇題

1.在下列關于物體的靜止和運動的說法中,正確的是(b )

A."嫦娥一號"從地球奔向月球,以地面為參照物,"嫦娥一號"是靜止的

B.飛機在空中加油,以受油機為參照物,加油機是靜止的

C.汽車在馬路上行駛,以路燈為參照物,汽車是靜止的

D.小船順流而下,以河岸為參照物,小船是靜止的

2.我們常說"旭日東升"、"夕陽西落",對太陽東升西落的現象,我們所選擇的參照物是( d)

A.天空 B.雲層 C.月亮 D.地平面

3.李白在《望天門山》一詩中寫道:"兩岸青山相對出,孤帆一片日邊來。"作者在這兩句詩中先後選擇的參照物是( bd)

A.岸邊和行船 B.行船和岸邊 C.都是行船 D.都是岸邊

4.關于參照物的選取,下列說法正確的是 (d )

A.參照物必須選取靜止不動的物體 B.參照物必須是和地面聯系在一起的

C.在空中運動的物體不能作為參照物 D.任何物體都可以作為參照物

5.甲、乙兩輛汽車以相同的恆定速度直線前進,甲車在前,乙車在後.甲車上的人a和乙車上的人b各用石子瞄準對方,以相對自身為v0的初速度 同時水準射擊對方,若不考慮石子的豎直下落,則( c)

A.a先被擊中 B.b先被擊中 C.兩同時被擊中 D.能擊中b不能擊中a

6.甲物體以乙物體為參照物是靜止的,甲物體以丙物體為參照物又是運動的,那麽,以乙物體為參照物,丙物體的運動情況是( d)

A.一定是靜止的 B.運動或靜止都有可能 C.一定是運動的 D.條件不足,無法判斷

7.2005年10月,"神州6號"載人飛船發射成功,中國航天員費俊龍、聶海勝坐在運動的飛船內相對下列哪一個參照物是靜止的( d)

A.太陽 B.地球 C.月球 D.工作艙

8.甲、乙兩輛汽車行駛在平直的公路上,甲車上的乘客看乙車在向北運動.乙車上的乘 客看到甲車和樹木都向南運動則以下說法中正確的是(b )

A.甲乙車可能都向南運動 B.甲乙兩車可能都向北運動

C.甲車向北運動 乙車向南運動 D.甲車一定在向南運動,乙車向北運動

二、填空題

1.物理學把__物體位置的變化____________________________叫做機械運動。

2.在研究物體做機械運動時,被選來作為標準的物體叫____參照物____,同一個物體是運動還是靜止的

.取決于_____參照物_____。這就是運動與靜止的相對性.

3.我國古書《套買曜》上記載有:"人在舟中閉牖(門窗)而坐,舟行而人不覺"這是運動的的生動描述,其中

"舟行"是以___河岸____為參照物,"人不覺"是以 _小船____為參照物.

4.乘客坐在行駛的火車上,以火車為參照物人是_靜止__的,以路旁的樹木為參照物時,人是__運動___.

5.甲乙兩輛汽車同向、同速行駛。如果以地面為參照物,甲車是_運動__的,乙車是__運動_____的;如果以甲車為參物,乙車是____靜止____的;如果以乙車為參照物,甲車__靜止___的。

6.早晨,太陽從東方升起,是以(  地面    ) 為參照物的;夜晚,人們看到天空中的雲和月

亮,常常使人感到月亮在雲中穿行,選的參照物是__人___;如果以月亮為參照物,則 是運動的。

7.下面是我國宋代詩人陳與義所寫的《襄邑道中》的絕句: 飛花兩岸照船紅,百裏榆堤半日風。 臥看滿天雲不動,不知雲與我俱東。 詩中描述"我"運動時選取的參照物是( 小船  )

8.坐在甲列車內的旅客看到窗外的樹木向東移動,他是以_____火車_____為參照物的,甲列車正在向___西_____行駛。旅客從車窗看乙列車,卻覺得乙列車好像停在那裏一樣,他是以____甲火車___為參照物的,乙列車正在向___西____行駛,並且乙車行駛速度跟甲車相比_____一樣______。

9.甲乙兩輛汽車都向東行駛,且乙車行駛速度比甲車快,如果以甲車為參照物,乙車是向____西___ 運動的;如果以乙車為參照物,甲車是向___東____運動的。

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