第一章：運動的描述

談到物理學，我能想到的最基礎和最經典的是力學和運動學。運動是常見而直觀的現象，運動學能直觀而準确地描述物體的運動現象，故運動學很适合作為感知物理的入門級知識。欲探物理學，甚至可以說是整個自然科學的奧秘，不妨自此門而入。

進入正題。第一節，講幾個概念：機械運動、參考系、質點。

運動的定義教材未言，我的理解（似與馬哲相通）：運動是一切變化結果和變化過程，這一點不必深究。不過至少高中階段，運動學研究的運動無特殊說明，皆指機械運動：物體空間位置的變化。至于運動的分類，看看就好：

（這次用韋恩圖來表示集合關系，以表誠意,豎直方向的圓周運動目前我了解的都是從最高點到最低點加速，從最低點到最高點減速的，比如繩子拉球轉（隻受重力和拉力），小球在圓軌道的轉動（隻受重力和支持力），速度大小一直在變化）

這類比數學幾何中對三角形、四邊形等的分類（個人的聯想）。

·參考系。運動是相對的，描述一個物體，是要相對與某個物體而言的，這個物體即參考系（和坐标系不是一碼事），又名參照物。上一句話何以成立？舉個人車樹模型為例（還不确定是否為科學史上的典型模型）：在一輛行駛的火車（你也可以換成客車、船、飛機，我的默認為火車）上，車内坐着睡着的同學A相對火車是靜止的（假設你是一台裝在車座上的攝像機，你看到A并沒有改變位置），人相對于窗外的樹卻是向前動的（同理，假如你是在樹上的攝像機），假如沒有參考系，那人的運動狀态不就“既在動又不在動”、 難以描述了嗎？好，現在咱們談談A到底是靜止還是運動、怎樣運動。假如我是A，把我作為一個整體，不計内在器官活動的話，我在動嗎？可我沒感到自己在走、跳之類的呀？可是倘若我沒動，我怎麼從廣州南到了深圳北？可見，雖然我感覺自己沒有動身，但這隻是相對于車廂沒改變位置而已，相對于大地（或樹），我的位置發生了改變。可見運動位置的改變不是一個物體自身的事情，他必須是物體和參考系一起實現的。依次道理，在行駛的火車上，我相對于樹向前運動，而樹相對我（我是參考系）向後運動。樹沒有長腿，按說不會“跑”，可按照咱們對運動的理解和相應參考系的确定，它“不動也得動”，就像我納悶“我沒動卻從廣州南到了深圳北”一樣。你在火車、公交車上不是會常常看到“樹往後跑”嗎？

綜上并拓展，總結關于參考系的四個要點如下：

⑴描述物體的（機械）運動時必須選擇參考系；

⑵描述運動時，參考系是靜止的。這樣好描述物體的運動（如解物體速度，這句話在講伽利略相對性原理時詳解）靜止即速度為0，比如車以方向向南，大小為300公裡每小時的速度行駛，這裡的速度其實是車相對大地的速度，并設定大地速度大小為0。我們說人相對車靜止時，人相對于車的速度（V人車）大小為0，就是車在該的速度大小為0，即車是靜止的。後面我們會學到讨論速度也必須交代對應參考系。但是，不能說：在某某參考系中，車的速度為嘛嘛嘛，參考系不是坐标系，它隻是個物體（隻不過它一确定，就能使位置标準确定了）。保留一個命題：速度都可以理解為差值嗎？（但光速是個恒定值，這個講相對論再說），

⑶一切物體都可被選作參考系，即參考系的選取是任意的；

⑷無特别說明情況下以大地為參考系。

再概括，參考系是必選的、靜止的、任選的，多為大地。

·質點

進入正題。質點即将物體簡化為一個點，認為所有質量集中在該點。妙在簡化。為什麼要用質點代替具象物體？因為化簡了以後簡單，簡單到你不用描述人、車、樹的大小形狀等等，也可以描述（比如畫示意圖）三者的位置變化，簡化不就是為了簡單嗎？為什麼不用考慮大小形狀這些因素？因為他們對與研究人、車、樹的位置變化的影響一般小到可以忽略（如果你研究的問題精度要求很高，或者其他因素對精确度影響足夠大就不可忽略，比如求車過隧道的時間，可能車長影響較大）。為什麼物體的屬性中隻保留質量這一個？（物體的位置和運動狀态不屬于“屬性”）之後研究運動的改變時質量是關鍵，學了牛頓三定律就知道了。

思想：簡化思想。運用的科學研究方法：理想化模型研究方法。總結：

⑴理想化模型隻保留主要因素，其餘忽略，從而建模；

⑵能否忽略某因素，看其對所研究問題的影響程度。（當然，高考題一般是理想條件）

我希望本篇作品可以給大家帶來的是立體化的印象，而并非單單知識本身，更有主動學習等意識、學習方法、思考過程、探究方法等科學素養；另一方面前面講的心裡話多了，讀者可以和作者産生一些默契，後面就可以玩的更流暢啦。

關于哪些要記住：首先，大多内容經過細細看和思考後，都能理解通透，能提出的問題都想得通就可以了，一般都記得住，也不必反複看了。正題的重要内容我會黑體，需要記住，最好自己反複回顧（在腦海、眼前過一過），還有模型（如人車樹模型，解釋運動的相對性，進而解釋引入參考系的原因），典題，核心在自己判斷：我的不熟點、幫助我理解、記憶、解題的關鍵點，自己總結、發散。主動！

關于發散性提問：有時候不要過早地問為什麼。（比如“參考系是靜止的”）在物理和數學裡很多人為定義的東西，你并不了解定義的大背景，産生疑惑很正常。與其過早問為什麼，不如想想定義後的應用意義、慢慢再多學更多知識，會有時機成熟時，前後一打通，問題迎刃而解。生活上也是如此，不要着急被一些問題（尤其情感問題）困住，全面深入淺出認知後很多問題其實本來不是問題。

1．如圖所示，一木箱靜止在長平闆車上，某時刻平闆車以a = 2.5m/s²的加速度由靜止開始向前做勻加速直線運動，當速度達到v = 9m/s時改做勻速直線運動，己知木箱與平闆車之間的動摩擦因數μ= 0.225，箱與平闆車之間的最大靜摩擦力與滑動靜擦力相等（g取10m/s²）。求：

（1）車在加速過程中木箱運動的加速度的大小

（2）木箱做加速運動的時間和位移的大小

（3）要使木箱不從平闆車上滑落，木箱開始時距平闆車右端的最小距離。

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