《巧选参考系解运动学题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《巧选参考系解运动学题（2页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、巧选参考系解运动学题在处理有关运动学的问题时，我们习惯于选取地球或相对于地面静止的物体作为参考系，其实参考系的选取是任意的。 选取的原则是根据研究问题的方便。在解决一些实际问题时，如能灵活巧妙的选用其他物体为参考系，往往可简化求解过程。下面通过实例谈谈如何 巧选参考系快捷解题。例1有人逆水行舟，途中从船上掉下一漂浮物，10分钟后发现，并立即调头追赶，如 果人划船速度大小保持不变，则追上漂浮物需多少分钟？解析 取水为参考系，则漂浮物落水后不再运动，船以 V2向右行驶10分钟后调头仍以 运动到漂浮物落水处， 因船的往返速率和路程均相同， 故往返时间必相同， 即返回时间也为 10分钟。点评 以水为参
2、考系，化水动为水静，这样船在水中往返， 就如同人在操场跑道上往返 一样，答案立即可得。例2火车甲以速度V1匀速行驶，司机发现前方同轨道上相距 s处有另一火车乙沿同方 向以速度V2 （对地，且V1 V2）做匀速运动，司机立即以加速度 a紧急刹车，要使两车不相 撞，a应满足什么条件？解析 两车不相撞的临界条件是：甲车追上乙车时，两车速度相等。以乙车为参考系， 刹车后甲车相对乙车做初速度为Vo= V1-V2、加速度为a的匀减速直线运动，当甲车相对乙车的速度减为零时，若相对位移 s乞s，则不会相撞，故由s：$2Vo2a（W 讥）22a-V2）22s第#页共2页第#页共2页点评本题通过巧妙地选取参考系，
3、使两车运动的关系变得十分简明。例3 有一升降机在向上作加速度为a=2.2m/s2的匀加速直线运动。某一时刻，有一颗螺钉从升降机的顶部脱落，若升降机顶部到底板的高度h=6m，求螺钉落到底板所需的时间。（空气阻力不计，g=9.8m/s2）解析 设螺钉刚开始脱落时，升降机向上的速度为V,螺钉也具有向上的速度 V,以升降机为参照物，螺钉相对升降机底板的初速度 Vo=0，螺钉相对升降机底板的加速度 a=（ 2.2 + 9.8） m/s2=12m/s2,螺钉相对升降机底板的位移 S=h=6m ,1 2= Vot 2at并注意到Vo=0,可得 t =点评 如果以地面为参考系， 则该题解答很烦琐， 可见参考系
4、的选取得当， 可以简化对 运动的描述，从而达到简化解题过程的目的。例4 从高24m的地方以VA=10m/s的初速度水平抛出一物体A，同时从地面与上述抛出点水平距离为15m的地方竖直向上抛出另一物体B，若两物体恰好在空中相碰，则竖直上抛物体的初速度 Vb的大小应为 . (g=10m/s2)解析 选B为参照物，A物体的运动可看作是：水平方向速度为vA=i0m/s的匀速直线运动和竖直方向速度为 vB的匀速直线运动的合运动。x 15A、B相碰的时间可通过水平分运动求得：tS=1.5sVo10一y 24B物体初速度vb通过竖直分运动求得：vBm/s=16m/st 1.5点评 解平抛运动题的常规方法是运动
5、的分解。本题巧选B为参照物，则 A做匀速直线运动，这样将曲线运动转化为直线运动，达到“曲径通幽”的效果。由上可知，解题中若能解放思想不落窠臼，巧妙选择参考系，常能化难为易、化繁为简。【针对练习】1. 一队步兵以v1= 5.4km/h的速度匀速前进， 队列长度为L = 1200 m .骑兵通讯员从队尾到队首传达命令后，立即返回队尾，共用时间为t= 10 min,如果通讯员的速度大小始终保持不变，且传达命令和改变方向所用时间忽略不计，求通讯员的速度大小.2. 一小汽车从静止开始以3m/s2的加速度行驶，恰有一自行车以6m/s的速度从车边匀速驶过。求：(1) 小汽车从开动到追上自行车之前经过多长时间两者相距最远？此时距离是多少？(2) 什么时候追上自行车，此时汽车的速度是多少？3. 一物体从离地面高为 H处自静止下落，另一物体从地面以初速度v0上抛，问v0多H大时两物体在 处相碰？2参考答案：1.4.5 m/s; 2.(1)2s； 6m.(2)4s ; 12m/s.3.v0 二.gH第#页共2页
