孔北京

戰(zhàn)國時(shí)期，一個(gè)楚國人坐船渡江，他不小心將身上佩帶的寶劍掉進(jìn)水里了，于是就在船舷上刻了一個(gè)記號(hào)，說：“這是我的劍掉下去的地方，”然后就悠閑地等著船靠岸，船靠岸后，他立刻下水在有記號(hào)的水下摸他的寶劍，結(jié)果一無所獲。

這位楚國人錯(cuò)在哪里了？從物理學(xué)的角度來看，他不了解運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性，誤以為落水的劍相對(duì)于行船位置不變，從而造成了他“求劍”不得的結(jié)果。

一、了解運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性

要了解運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性，首先要知道機(jī)械運(yùn)動(dòng)的概念，物理學(xué)中，把一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體位置的改變叫作機(jī)械運(yùn)動(dòng)，簡稱運(yùn)動(dòng)，要判斷一個(gè)物體是否運(yùn)動(dòng)，需要選擇一個(gè)參照物，如果一個(gè)物體相對(duì)于參照物的位置發(fā)生了改變，我們就說這個(gè)物體是運(yùn)動(dòng)的；如果一個(gè)物體相對(duì)于參照物的位置沒有發(fā)生改變，我們就說這個(gè)物體是靜止的。 例1 如圖1，把課本平放在桌面上，課本上放一筆袋。拉動(dòng)課本使它沿桌面緩緩移動(dòng)。

（1）若以課桌為參照物，則課本是____的，筆袋是____的。

（2）若以筆袋為參照物，則課本是____的，課桌是____ 的。

（3）若以課本為參照物，則筆袋是____的，課桌是____的。

分析：以課桌為參照物，課本和筆袋相對(duì)于課桌的位置均在發(fā)生改變，則它們是運(yùn)動(dòng)的，以筆袋為參照物，課本相對(duì)于筆袋的位置不變，是靜止的；而課桌相對(duì)于筆袋的位置發(fā)生了改變，是運(yùn)動(dòng)的，以課本為參照物，筆袋相對(duì)于課本的位置不變，是靜止的：而課桌相對(duì)于課本的位置發(fā)生了改變，是運(yùn)動(dòng)的。

答案：（1）運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng) （2）靜止運(yùn)動(dòng) （3）靜止運(yùn)動(dòng)

從上例的分析可知，對(duì)于同一個(gè)物體，由于我們選取的參照物不同，它可以是運(yùn)動(dòng)的，也可以是靜止的，這就是運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性，

在“刻舟求劍”的故事中，落水的劍相對(duì)于行船的位置在發(fā)生改變，是運(yùn)動(dòng)的，但楚國人卻以為劍相對(duì)于船是靜止的，想一想，以什么作為參照物，在何處作標(biāo)記，容易找到水中的劍？

二、運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性在生產(chǎn)、科研和軍事上的應(yīng)用

例2 在新型飛機(jī)的研制中，將飛機(jī)模型放在風(fēng)洞中固定不動(dòng)，讓強(qiáng)大的氣流迎面吹來，可模擬飛機(jī)在空中的飛行情況，飛機(jī)模型相對(duì)于地面是____的，相對(duì)于氣流是____的。

分析：固定在風(fēng)洞中的飛機(jī)模型相對(duì)于地面的位置是不變的，相對(duì)于迎面吹來的氣流在向前運(yùn)動(dòng)，

答案：靜止運(yùn)動(dòng)

例3“兩岸青山相對(duì)出，孤帆一片日邊來，，兩句詩所描寫的運(yùn)動(dòng)情況分別以什么作為參照物？若要把這兩種運(yùn)動(dòng)情況拍攝出來，攝影機(jī)的位置如何選擇7

分析：“兩岸青山相對(duì)出”中的“山”相對(duì)于“孤帆”的位置發(fā)生了改變，即以“孤帆”為參照物，“山”是運(yùn)動(dòng)的；“孤帆一片日邊來”中的“孤帆”相對(duì)于“岸”或“山”的位置發(fā)生了改變，即以兩岸的“山”為參照物，“孤帆”是運(yùn)動(dòng)的，要把“兩岸青山相對(duì)出”的畫面拍攝出來，攝影機(jī)應(yīng)架設(shè)在相對(duì)于“山”是運(yùn)動(dòng)的物體（如“孤帆”）上，對(duì)著山進(jìn)行拍攝；要把“孤帆一片日邊來”的畫面拍攝出來，攝影機(jī)應(yīng)架設(shè)在岸邊或山上，對(duì)著“孤帆”進(jìn)行拍攝，

答案：前一句以“孤帆”為參照物，后一句以“兩岸青山”為參照物，攝影機(jī)分別架設(shè)在行船上和山上。

例4 如圖2所示是收割谷物時(shí)在田間行駛的收割機(jī)和接收谷物的汽車。它們運(yùn)動(dòng)的速度大小

（填“相等”或“不等”），運(yùn)動(dòng)方向____（填“相同”或“相反”），這樣才能保證收割過程中經(jīng)收割機(jī)脫粒好的谷物落人汽車的車廂內(nèi)，此時(shí)，它們處于相對(duì)____（填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”）狀態(tài)，

分析：收割谷物時(shí)，在田間行駛的收割機(jī)和接收谷物的汽車的速度大小和運(yùn)動(dòng)方向都相同時(shí)，相對(duì)位置才不發(fā)生改變，即處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，與此類似，飛機(jī)在空中加油時(shí)，受油機(jī)必須和加油機(jī)保持相對(duì)靜止。

答案：相等相同靜止

例5 一只飛鳥將飛機(jī)的機(jī)頭撞壞了，設(shè)鳥在空中飛行的速度為2m/s。迎面而來的飛機(jī)速度為150m/s，若以飛行的飛機(jī)為參照物，鳥的速度為____m/s，這么大的相對(duì)速度足以撞壞飛機(jī)。

分析；當(dāng)兩個(gè)物體相向（或反向）運(yùn)動(dòng)時(shí)，以其中一個(gè)物體為參照物，另一物體的相對(duì)速度大小為兩個(gè)物體速度大小之和：當(dāng)兩個(gè)物體同向運(yùn)動(dòng)時(shí)，以其中一個(gè)物體為參照物。另一物體的相對(duì)速度大小為兩個(gè)物體速度大小之差，小鳥迎著飛機(jī)飛來。小鳥相對(duì)于飛機(jī)的速度為2m/s+150m/s=152m/s。

答案：152

學(xué)即用，練一練：

1.小明坐在行駛的列車上，以車廂為參照物，小明是____的，因?yàn)樾∶飨鄬?duì)于車廂的位置____；路邊的樹木是____的，因?yàn)闃淠鞠鄬?duì)于車廂的位置____。 2.2013年6月11日凌晨，“神舟”十號(hào)飛船與“天宮”一號(hào)目標(biāo)飛行器從對(duì)接機(jī)構(gòu)接觸開始。經(jīng)過捕獲、緩沖、拉回、鎖緊四個(gè)步驟，實(shí)現(xiàn)剛性連接，形成組合體，如圖3所示，那么，對(duì)接后的“神舟”十號(hào)飛船相對(duì)下列哪一個(gè)參照物是靜止的？（ ） A.月球

B.地球 C.太陽

D.“天宮”一號(hào)飛行器 3.甲車在平直的公路上勻速行駛。某時(shí)刻經(jīng)過乙車旁時(shí)，甲車座位上的乘客從車窗看到乙車和地面上的樹木都向東運(yùn)動(dòng)，由此可判斷（

）。

A.甲、乙兩車一定都向東運(yùn)動(dòng)

B.甲、乙兩車一定都向西運(yùn)動(dòng)

C.甲車一定向西運(yùn)動(dòng)，乙車可能向東運(yùn)動(dòng)

D.甲車一定向東運(yùn)動(dòng)，乙車可能向西運(yùn)動(dòng)

4.房屋上的煙囪冒出的煙和甲、乙兩車上小旗飄動(dòng)的情況如圖4所示，試討論甲、乙兩車相對(duì)于房子的運(yùn)動(dòng)情況，

參考答案：

1_靜止不變運(yùn)動(dòng) 改變 2.D 3.C 4.甲相對(duì)于房子可能靜止、向右運(yùn)動(dòng)或向左運(yùn)動(dòng)（車速小于風(fēng)速），乙相對(duì)于房子向左運(yùn)動(dòng)（車速大于風(fēng)速）。

責(zé)任編輯 程哲