认识参照物

郭桂庆

我们平时看起来静止的房屋、树木真的静止不动吗？我们都知道：地球在自转的同时还在围绕太阳公转.地球在运动，地球上的一切物体都在运动.太阳系在运动，整个宇宙都在运动，世界是运动的，运动是绝对的.为了研究问题的方便，我们平时所说的运动和静止都是相对的，都是相对于参照物而言.什么是参照物？为什么要选择参照物？如何应用参照物判断物体的运动和静止？如何选择参照物？让我们一起来研究.

看过电影《闪闪的红星》的同学，一定还记得其中有一段脍炙人口的歌词：小小竹排江中游，巍巍青山两岸走.不理解的人会觉得奇怪，竹排在江水中行进是运动的，可青山是静止不动的，怎能“两岸走”呢？

这样的情形在我们的生活中并不陌生，坐在汽车上我们看着窗外，觉得平时路旁静止的树木、房屋在迅速后退.为什么平时感觉静止的树木、房屋也“运动”起来了呢？这是因为我们在不知不觉中选定了一个判断的标准.平时我们大都以路面或路面上静止的物体作为判断的标准，树木、房屋与这些物体之间位置没有发生改变，我们认为它们是静止的.在汽车中观察，我们不知不觉中选定了汽车或自己为判断标准，树木、房屋相对于汽车和自己的位置发生了改变（远离我们），我们就感觉到它们在后退了.这里被选作标准的物体就是参照物.由此也可发现，不选择参照物就不能确定物体的运动和静止.

在物理学中，把一个物体相对于另一个物体位置（相对距离或相对方向）的改变称为机械运动，简称运动.如果一个物体相对于另一个物体的位置（相对距离和相对方向）没有发生变化，则称这个物体是静止的.这里的另一个物体就是参照物.

在前面的例子中同样是树木、房屋，以路面为参照物是静止的，以汽车为参照物却是运动的，这说明参照物选择不同，判断同一物体的运动状态所得的结论往往不同，这就是运动和静止的相对性，都是相对于所选择的参照物而言.

根据运动和静止的相对性，我们应如何选择参照物呢？

参照物是可以任意选择的，但选择不同的参照物，对同一运动描述结果的复杂程度可能相差很大.因此，选择参照物的原则是根据问题的需要和研究的方便选取.通常研究地面上物体的运动，往往选择地面或相对于地面静止的物体为参照物，在没有特别说明的情况下，默认以地面或地面上静止的物体为参照物.实际情况下，如何选择参照物，必须从具体情况来考虑.例如，研究做匀速直线运动的列车上的物体的运动，常常以列车为参照物；“嫦娥二号”在刚发射时，主要研究它相对于地面的运动，所以把地球选作参照物；当它进入绕月球的运行轨道时，为研究方便，便将月球选作参照物，如图1所示.

例1 在2008北京奥运圣火传递活动中，现场某记者同时拍下了固定在地面上随风飘动的旗帜和附近的甲、乙两火炬照片.如图2所示，根据它们的飘动方向，可以判断下列说法正确的是（ ）.

A.甲火炬一定静止

B.甲火炬一定向右运动

C.乙火炬一定静止

D.乙火炬一定向左运动

解析 解答这一问题时，如果选择地面为参照物，解题过程就会十分繁杂.但若巧妙地以“风”——向左流动的空气为参照物，就很容易判断出乙火炬的火焰右偏，一定向左运动；而甲火炬的火焰偏左，有三种可能：①甲火炬向左运动，但速度比风速小；②甲火炬向右运动；③结合旗帜的飘动，确定甲火炬原地不动.所以得出答案是D选项.

例2 我们观察到同步通信卫星是静止的，这是因为我们选择的参照物是（ ）.

A.太阳 B.地球 C.月亮 D.火星

解析 如图3，地球同步卫星是一种永远固定在地球上空某个位置的卫星，卫星在地球赤道上空运行时，由于运行方向与地球自转方向相同，运行周期又与地球同步，以地球为参照物卫星的位置没有发生变化，是静止的.因此，人们从地球上仰望卫星，卫星仿佛悬挂在太空静止不动，又称为静止卫星.所以答案选B.

例3 机场周围不允许有鸟类飞行，以免撞毁飞机.这是因为（ ）.

A.以地面为参照物，鸟的速度很大

B.以机场内步行的人为参照物，鸟的速度很大

C.以停在机场的飞机为参照物，鸟的速度很大

D.以正在飞行的飞机为参照物，鸟的速度很大

解析 由于飞机飞行时相对大地的速度是很大的，在空中遇到鸟类时，不论是同向还是反向飞行，以飞机为参照物，鸟类犹如一颗炮弹以极大的速度撞向飞机，会造成机毁人亡的事故.所以答案选D.