高三物理 运动的相对性 知识精讲

高三物理 运动的相对性 知识精讲

多数情况下物体的运动是以地面作参考物的，实际上物体的位移、速度、加速度都应明确以什么物体为参照物，有时为了方便，或题中要求，可以不以地面为参照物。

例1. 甲乙两人由水平匀速直线运动的飞机上同时跳下。飞机上的人观察甲、乙的运动是__________运动，地面上的人观察甲、乙的运动是__________，相互观察对方运动是__________。

答案：自由落体 平抛运动 静止

例 2. 匀速上升的电梯上，人不小心一个物体从电梯漏上，电梯上的人看该物体做__________，地上人看物体做__________。 答案：自由落体 竖直上抛

例3. 甲、乙两人相隔Δt 时间从水平匀速直线运动的飞机上跳下，两个人都在空中，甲人看乙人在它__________，两个人距离__________。（填增大、变小、不变），甲相对乙做__________运动。v g t =∆

答案：正上方 越大 匀速直线

证明：设乙运动时间t ，甲运动时间为t t +∆

S a t t S at S a t t t 甲乙=

+==+1

2121

2

222

2()()

∆∆∆∆

例4. 的高度为 方法1 （1 S v 车= （2

S v t h gt

球==⎧⎨⎪⎩

⎪0212

t h

g

s ==205.

（3）落地点距支架前水平距离为

S S S S at a S t

=-=-

=-=球车

12222 方法2 a a 球车球地= a a 球车车地=+0 水平方向：S at =

122 竖直方向：h gt

t s ==12

052

. S at m

a t

m s =⨯====1

2

10220258222

../

例5. 如图所示，棒A 长1m ，当它开始自由下落时，地面上同时以一定初速度竖直上抛小球B ，经0.5s ，A 棒下端与B 球相遇，且球B 经过棒A 历时0.1s 。求： （1）小球B 的初速度；

（2）天花板与地面间距离H 。

S v t gt S g t B A =-

=

+12

1

2

01022'(.) S v t g t B '(.)(.)=+-+0201

1

2

01 S S S S A B A B +=+-''1 代入v m s 010=/

（2）H S S v t m A B =++=+=1160 解法2：棒A 做自由落体运动，小球B 做竖直向上抛运动，以棒A 为参照物，小球B

以v 0作匀速直线运动

（1）v m v m s 0001110⨯==./，

（2）H v m =+⨯=105

60.

例6. 一升降机以a m s =222

./的加速度竖直向下做匀加速运动，当其速度达到3.6m/s 时，其顶板上有一只螺丝钉脱落，问螺丝钉经多长时间落到地板上？已知升降机内顶板与地板间距离为2.74m ，当地重力加速度g m s =982./。 方法1：以地面为参考物

（1）升降机作匀加速直线运动 S vt at 1212=+

（2）钉子作竖直上抛运动 S vt gt 2212

=-

（3）l S S g a t =-=

+1221

2

()

t

a 钉机钉地机地 设向下为正方向

a g a

l a t t l g a

钉机钉机=+=

=

+1

222

1. 如果以20m/s 的初速度竖直上抛一物体A ，与此同时自h =100米的高处。沿同一竖直线自由落下另一物体B ，试问（1）它们经过几秒钟在空中相遇？（2）相遇时离地面的高度为多少？

2. 火车以22

m s /的加速度在平直轨道上行驶时，一乘客把手伸出窗外，从距地面1.8m 高处释放一小球，求小球落地时与乘客的水平距离是多少？

3. 一旅客列车正以速率为v 1沿平直轨道行驶，司机看到在前方有一列货车以较小的速率

v 2在同一轨道上匀速行驶，当客车车头与货车车尾相距为d 时，客车司机立即刹车，使客

车以加速度a 做匀减速运动。问a 的大小满足什么条件，客车才不致与货车相撞？

[参考答案]

1. 5s 25m

2. 0.36m

3. a

v v

d

>

-()

12

2

2