物理輔導:作圖法解相對運動方向判斷問題
第十二章《運動和力》前兩節(jié)練習中的部分題目涉及了相對運動方向分析的問題,個別題目甚至會涉及三個物體的運動情況,不少同學一時感覺無從下手。抽象的相對運動問題,很難靠想象直接得出正確的結(jié)論。所以在運動學部分物理很強調(diào)對物理情景的作圖分析,力求將問題實體化,使分析變得簡單。
作圖方法:用一條帶箭頭的線段表示物體運動的速度:1、速度大小近似用線段的長短表示;2、箭頭方向表示物體運動方向;3、靜止物體用一點表示。
原則:1、研究多個物體相對運動作圖時,研究對象要選擇同一參照物。2、分析相對運動方向時,選擇哪個物體作為參照物,就想自己坐在參照物上(或自己就是參照物),然后依據(jù)生活經(jīng)驗判斷即可。
例1、甲乙兩車并排共同向東行駛,甲的車速比乙快,如果選擇甲作為參照物,乙向______行駛,選擇乙作為參照物,甲向______行駛(填方向)。
作圖分析如下:
如選擇甲作為參照物,如圖(2),乙比甲縮短了一段,縮短的方向便是乙的運動方向,即你坐在向東行駛的快車上,看到的慢車就是向西行駛。同理選擇甲作為參照物,如圖(3),甲比乙伸長了一段,伸長方向便是甲運動方向。
答案:西;東
類似,如果兩車是相向運動,相對運動方向會是什么情況呢?
想想自己坐在任意一輛車上,看到對面的車都是迎面開來。所以相對于甲,乙向西運動。相對于乙,甲向東運動。
總結(jié):相對運動的兩個物體,分別選擇對方作為參照物,兩物體的相對運動方向一定相反。
即A、B兩物體相對運動,如果A相對于B向東運動,那么B相對于A一定向西運動。
例2、(多選)某同學坐在甲火車中,以甲火車為參照物看到乙、丙火車以相反的方向運動.那么以地面為參照物,關于三列火車的運動,下列說法中可能的是( )
A.甲、乙火車同向行駛,丙火車反向行駛
B.甲、乙、丙火車都在同向行駛
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
分析:題設要求相對與同一參照物——地面,判斷三列火車的運動方向。符合作圖法使用條件。我們分析并分別作出四個選項的示意圖,如可能則為正確選項。
相對于甲,丙定向南運動,這樣要求相對于甲,乙要向北運動,所以只要乙比甲快,如圖即可,A正確。
三車同向運動,只要相對于甲,一車快,一車慢,便符合題意,如圖是其中一種可能情況,B正確。
丙車靜止,相對于甲向南運動;乙車比甲快,相對于甲向北運動,D正確。
丙車靜止,相對于甲向南運動;乙車相對于甲車也向南運動,所以乙、丙兩車相對運動方向一定相同,不合題意。 答案:A、B、D
作圖法分析相對運動方向類型問題直觀、簡潔,很適合初學運動的初三同學使用。