把握运动本质 巧借相对运动
——高中物理相对运动问题解法分析
2020-05-07王艳红
数理化解题研究 2020年13期
关键词:方向
王艳红
(江苏省盐城市北京师范大学盐城附属学校 224005)
高中阶段的运动一般比较简单,常常是以地面为参照物的直线运动、曲线运动.然而,当涉及到两个或两个以上的物体相对运动的时候,常规的运动学公式或是牛顿运动定律对物体运动进行分解或合成就非常复杂,因此,教师可以让学生选择其中一个运动的物体作为参照物,从而简化问题,高效解题.
一、同一方向上的相对运动问题
同一方向上的相对运动问题一般可以设某个运动速度小的物体为参照物,将两个物体的相对运动化简为一个物体的直线运动,从而运用运动学公式进行求解.
例题1已知一艘轮船以速度20m/s平直的行使在湖面上,这时轮船观察员突然发现前方湖面上有一艘小货船以10m/s的速度同向前行,轮船马上关闭动力系统并制动,轮船开始做匀减速运动,加速度大小为-10m/s2,假设两船不相碰,那么轮船和货船之间的距离最短为多少?
分析本题如果选地面为参照物的话,比较繁琐,需要计算轮船和货船的各自运动,因此,可以设运动速度较小的货船为参照物,取货船的运动方向为正,则轮船的相对速度为v相=v轮-v货=10m/s,轮船的相对加速度为-10m/s2,这样相对运动问题就简化为轮船的减速运动问题,当轮船相对运动速度为0的时候,既二者不相碰的最短距离.
解析以货船为参照物,取货船的运动方向为正,
则轮船的相对速度为v相=v轮-v货=10m/s,相对加速度为-10m/s2

