劉世華　劉揚(yáng)

研究靜止和運(yùn)動(dòng)，必須強(qiáng)調(diào)參照物的作用和地位。同一物體相對(duì)于不同的參照物，它可以是運(yùn)動(dòng)的，也可以是靜止的。同一個(gè)運(yùn)動(dòng)，選擇不同的物體做參照物，不僅運(yùn)動(dòng)和靜止具有相對(duì)的意義，運(yùn)動(dòng)的速度各不相同，而且運(yùn)動(dòng)的形式也不同，對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的描述，選擇合適的參照物尤為重要。

雖然參照物的選擇是任意的，但我們?cè)谘芯课矬w的運(yùn)動(dòng)及比較運(yùn)動(dòng)物體間的速度大小時(shí)，應(yīng)選地面或相對(duì)地面不動(dòng)的物體作為參照物，也可以選擇相對(duì)地面做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體，特別是研究做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的載體上的被載物體的運(yùn)動(dòng)情況，以載體為參照物，被載物體的運(yùn)動(dòng)不受載體運(yùn)動(dòng)的影響，好像物體在地面上的運(yùn)動(dòng)一樣。如下例：

1.當(dāng)火車(chē)正以4.0 m/s的速度沿直線(xiàn)向前行駛時(shí)，一乘客以2 m/s的速度沿火車(chē)行駛的相反方向從一車(chē)廂的一端走到另一端，車(chē)廂長(zhǎng)20 m，問(wèn)用多少時(shí)間？

分析：火車(chē)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，乘客起步前相對(duì)火車(chē)靜止，所以，他以火車(chē)為參照物的運(yùn)動(dòng)不受火車(chē)運(yùn)動(dòng)的影響；同在地面上以 2m/s的速度走完20 m是一樣的。

2.在以15 m/s的速度勻速直線(xiàn)行駛的汽車(chē)上，一人以40 m/s的速度水平拋出一石塊與汽車(chē)方向相同，0.6s后落到前方某處，則落地點(diǎn)離拋出點(diǎn)距離是多少？

分析：汽車(chē)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，以汽車(chē)為參照物，向任何方向扔石塊都同在地面上扔石塊一樣。

解：s=v石t=40 m/s·0.6 s=24 m

以上兩例，均以勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的載體為參照物，是假定載體不動(dòng)，被載物體的運(yùn)動(dòng)同在靜止的載體上或地面上的運(yùn)動(dòng)是一樣的，從而使對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的描述變得簡(jiǎn)單明了。如果上述幾個(gè)問(wèn)題是以地面作為參照物，那么研究起來(lái)就相當(dāng)復(fù)雜，由此可見(jiàn)參照物選擇的重要性。

下面我們分析一下水載船及船在流水中的運(yùn)動(dòng)速度：

1.一條小船在靜水中行駛速度是2 m/s，若小船以此速度在流速為1 m/s的河水中順?biāo)旭?，船相?duì)于河水的速度是多少？若此小船逆水行駛，船相對(duì)于河水的速度是多少？

分析：水以一定速度流動(dòng)，如同勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的載體，船在流水中是被載物體，若以流水為參照物，是假定水靜止不動(dòng)，那么被載物體小船的運(yùn)動(dòng)同在靜水中運(yùn)動(dòng)情況一樣，無(wú)論順?biāo)?、逆水或任何方向，結(jié)果是一樣的。

解：船相對(duì)于河水順?biāo)旭偟乃俣仁?m/s，逆水行駛速度也是2 m/s。

這樣，以流水為參照物，簡(jiǎn)化了運(yùn)動(dòng)的形式，如果研究在流水中的兩個(gè)或兩個(gè)以上物體的運(yùn)動(dòng)，以流水為參照物，更能體現(xiàn)簡(jiǎn)化運(yùn)動(dòng)的技巧。

2.例1中設(shè)船在靜止的水中的速度是6 m/s，河水流速是2 m/s，當(dāng)船逆流向上時(shí)，船上救生圈落入水中，30s后才發(fā)現(xiàn)，立即調(diào)轉(zhuǎn)船頭追趕，若救生圈落入水中后立即被水沖走，則該船追上它所需時(shí)間是多少？

方法一：

分析：30s船上行距離為30s（v船-v水），30s救生圈下行的距離為30s×v水，追及時(shí)間t，救生圈下行距離v水t，追及時(shí)間船下行距離（v船+v水）t。

解：（v船+v水）t=30s（v船-v水）+30s×v水×v水t

（6m/s+2m/s）t=30s×（6m/s-2m/s）+30s×6m/s×2m/s×t

8m/s×t=120m+60m+t×2m/s

6m/s×t=180m

t=30s

方法二：

分析：因?yàn)榇?、救生圈都在流水中，若以流水為參照物?lái)研究，如同在靜水中發(fā)生的情況一樣，也就是說(shuō)，當(dāng)以流水為參照物時(shí)，救生圈落水后是靜止的，船以6 m/s的速度駛出30 s后離救生圈的距離是6 m/s×30 s，返回以6 m/s的速度再行駛180 m所用的時(shí)間t由此可知，船追上救生圈需30 s。

從上面幾個(gè)問(wèn)題的分析中，我們不難看出，同一個(gè)問(wèn)題，選擇不同的參照物來(lái)研究，其運(yùn)動(dòng)形式也不同，巧妙地選擇參照物，能使看起來(lái)復(fù)雜棘手的問(wèn)題，化簡(jiǎn)為繁，迎刃而解。

編輯 薛直艷