机械运动方案.pptx

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实验时注意观察表的示数。
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第一章 机械运动
第4节 测量平均速度
科学探究的环节:
1.提出问题 2.猜想与假设 3.制定计划与设计实验 4.进行实验与收集证据 5.分析与论证 6.评估 7.交流与合作
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提出问题比解决一个问题更重要。
进行实验与收集证据 （１）先寻找别人对这个问题 的研究成果。 （２）自己做实验收集证据
A．20m/s B．10m/s C．8m/s D．都不对 2、某汽车沿直线运动时，前半段路程用 20m/s速度行驶，后半段路程用30m/s速度 行驶，在整个路程中，汽车的平均速度为 24 _______m/s
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1、想要体面生活，又觉得打拼辛苦；想要健康身体，又无法坚持运动。人最失败的，莫过于对自己不负责任，连答应自己的事都办不到，又何必抱怨这个世界都和你作对？人生的道 理很简单，你想要什么，就去付出足够的努力。2、时间是最公平的，活一天就拥有24小时，差别只是珍惜。你若不相信努力和时光，时光一定第一个辜负你。有梦想就立刻行动，因 为现在过的每一天，都是余生中最年轻的一天。共勉，早安！3、无论正在经历什么，都请不要轻言放弃，因为从来没有一种坚持会被辜负。谁的人生不是荆棘前行，生活从来不会一 蹴而就，也不会永远安稳，只要努力，就能做独一无二平凡可贵的自己。4、努力本就是年轻人应有的状态，是件充实且美好的事，可一旦有了表演的成分，就会显得廉价，努力，不 该是为了朋友圈多获得几个赞，不该是每次长篇赘述后的自我感动，它是一件平凡而自然而然的事，最佳的努力不过是：但行好事，莫问前程。愿努力，成就更好的你！ 5、付出努 力却没能实现的梦想，爱了很久却没能在一起的人，活得用力却平淡寂寞的青春，遗憾是每一次小的挫折，它磨去最初柔软的心智、让我们懂得累积时间的力量；那些孤独沉寂的时 光，让我们学会守候内心的平和与坚定。那些脆弱的不完美，都会在努力和坚持下，改变模样。 6、人生中总会有一段艰难的路，需要自己独自走完，没人帮助，没人陪伴，不必畏 惧，昂头走过去就是了，经历所有的挫折与磨难，你会发现，自己远比想象中要强大得多。多走弯路，才会找到捷径，经历也是人生，修炼一颗强大的内心，做更好的自7、“一定要 成功”这种内在的推动力是我们生命中最神奇最有趣的东西。一个人要做成大事，绝不能缺少这种力量，因为这种力量够驱动人不停地提高自己的能力。一个人只有先在心里肯定自 己，相信自己，才能成就自己！8、人生的旅途中，最清晰的脚印，往往印在最泥泞的路上，所以，别畏惧暂时的困顿，即使无人鼓掌，也要全情投入，优雅坚持。真正改变命运的， 并不是等来的机遇，而是我们的态度。9、这世上没有所谓的天才，也没有不劳而获的回报，你所看到的每个光鲜人物，其背后都付出了令人震惊的努力。请相信，你的潜力还远远没 有爆发出来，不要给自己的人生设限，你自以为的极限，只是别人的起点。写给渴望突破瓶颈、实现快速跨越的你。10、生活中，有人给予帮助，那是幸运，没人给予帮助，那是命 运。我们要学会在幸运青睐自己的时候学会感恩，在命运磨练自己的时候学会坚韧。这既是对自己的尊重，也是对自己的负责。11、失败不可怕，可怕的是从来没有努力过，还怡然 自得地安慰自己，连一点点的懊悔都被麻木所掩盖下去。不能怕，没什么比自己背叛自己更可怕。12、跌倒了，一定要爬起来。不爬起来，别人会看不起你，你自己也会失去机会。 在人前微笑，在人后落泪，可这是每个人都要学会的成长。13、要相信，这个世界上永远能够依靠的只有你自己。所以，管别人怎么看，坚持自己的坚持，直到坚持不下去为止。14、 也许你想要的未来在别人眼里不值一提，也许你已经很努力了可还是有人不满意，也许你的理想离你的距离从来没有拉近过......但请你继续向前走，因为别人看不到你的努力，你却始 终看得见自己。15、所有的辉煌和伟大，一定伴随着挫折和跌倒；所有的风光背后，一定都是一串串揉和着泪水和汗水的脚印。16、成功的反义词不是失败，而是从未行动。有一天 你总会明白，遗憾比失败更让你难以面对。17、没有一件事情可以一下子把你打垮，也不会有一件事情可以让你一步登天，慢慢走，慢慢看，生命是一个慢慢累积的过程。18、努力 也许不等于成功，可是那段追逐梦想的努力，会让你找到一个更好的自己，一个沉默努力充实安静的自己。19、你相信梦想，梦想才会相信你。有一种落差是，你配不上自己的野心， 也辜负了所受的苦难。20、生活不会按你想要的方式进行，它会给你一段时间，让你孤独、迷茫又沉默忧郁。但如果靠这段时间跟自己独处，多看一本书，去做可以做的事，放下过 去的人，等你度过低潮，那些独处的时光必定能照亮你的路，也是这些不堪陪你成熟。所以，现在没那么糟，看似生活对你的亏欠，其实都是祝愿。【1】当你宽恕的时候，等于释放 了一个囚徒，然后你会发现，那个囚徒就是你自己。对的那条路，往往不是最好走的。可能等你过完自己的一生，到最后却发现了解别人胜过了解你自己。你学会观察他人，但你从 不观察自己，因为你在与孤独苦苦抗争。有事情是要说出来的，不要等着对方去领悟，因为对方不是你，不知道你想要什么，等到最后只能是伤心和失望，尤其是感情。在这个世界 上，不要太依赖别人，因为即使是你的影子，也会在黑暗里离开你。人类往往少年老成，青年迷茫，中年喜欢将别人的成就与自己相比较，因而觉得受挫，好不容易活到老年仍是一 个没有成长的笨孩子。我们一直粗糙的活着，而人的一生，便也这样过去了。有时候，一份清淡，更能历久弥香;一种无意，更能魂牵梦萦;一段简约，更可以维系一生。所有的人，起 初都只是空心人，所谓自我，只是一个模糊的影子，全靠书籍绘画音乐电影里他人的生命体验唤出方向，并用自己的经历去充填，渐渐成为实心人。而在这个由假及真的过程里最具 决定性的力量，是时间。缘分这东西就是定数，来无形去无影。缘分来了无以阻挡，散��

以窗外的地面为参照物，你坐的汽车位置不变， 你坐的汽车是静止的，所以你发现自己坐的汽车根 本没有动。
选取的参照物不同，对同一个物体运动情况的描述也会不同。
运动和静止是相对参照物而言的。
探究实 践 手为什么能抓住飞行中的子弹？
据说在第一次世界大战时，有一位法国飞行 员正驾驶飞机在2000 米的高空飞行。忽然，他 发现身旁有一个小东西在游动，飞行员以为是一 只甲壳虫，顺手把它抓住。当他抓到手里仔细一 看，大吃一惊，原来这是一颗射向他的子弹。
探究实 践
运动员运球摆脱防守，手托 篮球腾空而起，在空中划过一道 弧线，篮球被扣入框中。
跳马运动员助跑，腾空上马， 在空中旋转、翻腾后，跳马落地。
在整个过程中，篮球和运动 员的空间位置不断地发生变化。
在整个过程中，运动员的空 间位置不断地发生变化。
探究实 践
地平线上升起的月亮
公路上行驶的汽车
缓慢爬行的蜗牛
街道上车来人往
台风眼－大气的运动
江河水的流动
生活中还有哪些机械运动？请说出，课后与同学交流。
探究实 践
机械运动与我们的生活联系非常密切。日常生活中， 我们要判断物体是否运动，似乎是一件轻而易举的事。 例如，在公路上行驶的汽车是运动的，而路旁的房屋则 是静止的。
事情果真那么简单吗? 一只老鹰向下俯冲，双爪伸出，从湖中抓起大鱼，振翅飞升。另一只 老鹰飞近，伸出双爪抓住大鱼，完成“空中接力”。
选定参照物。
判断物体是运动还是静止的依据： 相对于参照物的位置是否改变。
探究实 践
参照物可以根据需要来选择。
以地面为参照物，教学楼、
以太阳为参照物，教学楼、
树木等物体都是静止的。
树木等物体又是运动的。

第12章 机械运动方案设计
● 12.1 概 述 ● 12.2 组 合 机 构 ● 12.3 原动机类型与机构选型 ● 12.4 执行机构间运动的协调配合及运动循环图 ● 12.5 机械运动方案设计
第12章 机械运动方案设计
内容提要 ：主要介绍机械系统运动方案设计的任务 及主要设计步骤；原动机的类型、执行构件的运动 类型、执行机构和传动机构类型和选择；执行构件 的协调配合关系和运动循环图及其绘制方法；机构 组合的基本知识及常用的拟订机械传动系统方案的 方法。
3. 复合式组合 复合式组合是原动件的运动一方面直接传给一个两自由度基本机构(基础机构)，
另一方面又通过一个单自由度基本机构(附加机构)传给该两自由度基本机构，而 后者将这两个输入运动合成为一个输出运动。 图12.7(a)所示机构由单自由度凸轮机构1′—4—5(附加机构)和两自由度五杆机构 1—2—3—4—5(基础机构)组合而成。原动凸轮1′和曲柄1固连，构件4是两个基本 机构的公共构件。当原动凸轮转动时，从动件4移动，凸轮1′和构件4同时给五杆 机构输入一个转动 1和一个移动S4，故此五杆机构有确定运动。这时构件2或3上 任一点(例如转动副中心C点)便能实现比四杆机构的连杆曲线更为复杂的轨迹Cx。 图12.7(b)所示即为该机构的组合方式框图。 这种组合方式有串联和并联的性质，但并不是由单纯的基本机构串联和并联。该 组合方式与串联式相比，其相同处是都具有两个基本机构，且两者之间是串联关 系；其不同之处是后一个基本机构的输入运动不全是前一机构的输出运动。该组 合方式与并联式相比，其相同处是它们原动轴的运动都是分成两路传给两自由度 基本机构(设n=2)后，再合成为一个输出运动，故有并联的性质；其不同处则是结 构上少了一个并列的单自由度基本机构，只有一个单自由度基本机构与原动轴的 运动并列。由于该组合方式与串联式及并联式既有相同处，又有不同处，故称为 复合式。

操作说明
❖ 1、实验台机架的固定
实验台机架图
11
12
2、各另部件之间的拼接
❖ 〔1〕轴相对机架的拼接
❖ 有螺纹端的轴颈可以插入滑块28#上的 铜套孔内，通过平垫片、防脱螺母34# 的连接与机架形成转动副或与机架固 定。如果按图6拼接后，6或8#轴相对 机架固定；如果不使用平垫片34# ， 那么6或8#轴相对机架作旋转运动。拼 接者可根据需要确定是否使用平垫片 34#。
滑块与连杆组成转动副和移动副的拼接
❖ 如下图的拼接效果是滑块13#的扁平轴颈处与连杆11#形成移动副； 在20#、21#的帮助下，滑块13#的圆轴颈处与另一连杆在连杆长槽的 某一位置形成转动副。首先用螺栓、螺母21#将固定转轴块20#锁定 在连杆11#上，再将转动副轴13#的圆轴端穿插20#的圆孔及连杆11# 的长槽中，用带垫片的螺栓15#旋入13#的圆轴颈端面的螺孔中，这 样13#与11#形成转动副。将13#扁头轴颈插入另一连杆的长槽中，将 15#旋入13#的扁平轴端面螺孔中，这样13#与另一连杆11#形成移动 副。
14
移动副的拼接
❖ 移动副的拼接如下图。转滑副轴24#的圆轴端插入连杆11#的长 槽中，通过带垫片的螺栓15#的连接，转滑副轴24#可与连杆 11#形成移动副。
❖ 提示：转滑副轴24#的另一端扁平轴可与其它构件形成转动副 或移动副。根据拼接的实际需要，也可选用7#或14#件替代24# 件作为滑块。 15
垫片螺栓15#旋入轴端面的螺孔内，那么凸轮相对轴转动。
22
凸轮高副的拼接
❖ 如下图，首先将轴6#或8#与机架相连。然后分别将凸轮1#、从动件 连杆11#拼接到相应的轴上去。用内六角螺钉27#将凸轮紧定在6#轴 上，凸轮1#与6#轴形成一个运动构件；将带垫片螺栓15#旋入8#轴端 面的螺孔中，连杆11#相对8#轴作往复移动。高副锁紧弹簧的小耳环 用螺栓21#固定在从动杆连杆上，大耳环的安装方式可根据拼接情况 自定，必须注意弹簧的大耳环安装好后，弹簧不能随运动构件转动， 否那么弹簧会被缠绕在转轴上而不能工作。

公式中，速度、路程、时间三个量的单位必须统一。 先公式进行字母运算，再代入数字，然后进行计算。
【练习】
1、某同学在某段公路匀速骑着自行车，该同学 在3分钟内骑过了900 米路程，则该同学骑车
的速度多大？
s 解： v t =
=
900米 180秒
= 5米 / 秒
答：该同学骑车的速度为 5米 / 秒。
2、某人在平直的公路上骑自行车，在0.5小时 内行驶 12.6千米，则在这段时间内自行车的 速度是 ___7__米 / 秒。
s v t 解： = /2 = 1500米 / 秒 ×4秒/2
= 3000米
答：该处海洋的深度是3000米 。
6. 某人站在一座山崖的前面大喊一声，经3秒后， 该人听到了自己喊声的回声。如果声音的传播速 度为340米/秒，则该人离山崖的距离为多？510米
路程/米
300
如图是一骑自行车的人 与一个跑步的人运动时 200
汽车和过山车的运动路线有什么不同呢？
机械运动可以分哪几种类型？
机械运动
直线运动 按路线分 曲线运动
匀速运动 按速度分
变速运动
四、匀速直线运动
即速度不变，沿直线运动 ---------是最简单的机械运动
路程s和事件t成正比
s 变形 v= t
速速度度vv和和路事程 件s成t成正反比比吗吗？？
S=vt
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【例 1】2006年 7月 12日，我国运动员刘翔在瑞士洛桑 国际田联超级大奖赛男子 110米栏的比赛中，以 12秒 88的成绩获得金牌，打破了尘封13年之久的 12秒 91 的世界纪录。试求刘翔当时赛跑的速度。
解：由题意可知，

8.5米
13．在建设中常用到爆破技术。在一次爆破中， 用了一条96cm 长的导火索来引爆，导火索燃烧速 度是0.8cm/s，点火者点燃导火索后以5m/s的速度 奔跑，他能不能在爆炸前跑到离点火地点500m远 的安全区？
能
14．正在驾车行驶的某驾驶员发现他前方有一辆车，
总觉得那辆车是静止的，这说明前面那辆与他的车
为
。
图（a）表 明
；
25米/秒的速度匀速前进，在队伍最前面的传令兵以3.
C 下坡路段 D 无法确定
20、一个大木箱漂浮在水面上，随河水向下游漂去，在木箱的上游和下游各有一条小船，两船到木箱的距离相等。
11秒 20米
7．A、B两车站相距100千米，一辆公共汽车，从A站驶 向B站,速度为40千米/时,当汽车从A站驶出时正好有大 卡车从B站开往A站,而且每隔15分钟开出一辆,若卡车 的速度都是25千米/时,则公共汽车在沿途遇到 辆卡车。 10
相同。他速之度所以有这种感觉，是因为他是以
为参照物的。当自他己减速行驶时，觉得自己在后退，
此时他是以
为参照物的。 前面的车
15．水中游得最快的旗鱼，速度可达108km/h，陆地上
跑得最快的猎豹，每秒可跑40m；空中飞行最快的褐海
燕，每分钟能飞行5km。比较它们的速度大小，则
（
）。C
（A）猎豹最大
起点处起跑，若同时起跑时，则（ B ）。
A 两人同时到达终点 B 甲先到达终点 4．垂直相交的两条公路上，分别有甲、乙两车向交点行驶，速度分别为8米/秒和6米/秒。
兔子的速度为60千米/时，乌龟的速度为0.
5．一列250米长的队伍，以1.
C 乙先到达终点 C 乙先到达终点 D 无法确定谁先到达终点

机械运动方案设计是对机械进行设计的最为重要的环节。 所谓运动方案的设计，即是设计者通过何种原动机及何种机构 组合为一部完成特定工作任务的机械系统的全面构思，经过参数计 算与选择用机构运动简图表示出来。
§2 机械运动简图设计的主要内容 （p4)
内容概要： 1、原理方案的设计（工作原理,工艺动作） 2、运动方案的设计（根据动作选择机构并组合） 3、运动简图的尺度综合（分析、计算、确定运动尺寸）
4）传动机构的顺序安排
带传动不易传递大扭矩，多安排在高速端，凸轮机构一般用于传动系 统的末端。
§4 机械运动方案设计 例题讲解
P234 §13-1
§5 题目分配
1、糕点切片机（p255，教学班序号1－5 21-25） 2、半自动平压模切机（p257，教学班序号6－10 26-30 ） 3、平压印刷机（P258，教学班序号11－15 31-35 ） 4、四工位专用机床（P260，教学班序号16－20 36号以后 ）
附件：
安徽工程科技学院课程设计工作暂行规定（院教字 [2007]109号文）主要内容
1、学生独立完成课程设计，不得抄袭，否则零分处理。
2、课程设计期间学生病事假请假手续与课堂教学相同，旷课、病 事假累计达总时间1/3，以不及格处理。
•
1、有时候，我们活得累，并非生活过于刻薄，而是我们太容易被外界的氛围所感染，被他人的情绪所左右。
设计流程图：
主要内容：
§3 机械运动方案设计详细步骤(P6)
1、总功能分解(不同的工作原理和功能分解，就有不同的运动方案 2、各执行机构的型数综合（形态学矩阵） 3、方案评价与选择 4、机械运动循环图 5、做机械运动示意图 6、各机构的尺度综合（p237) 7、绘制机械运动简图

1.直线运动的机构 1) 齿轮-齿条机构 齿轮的正、反向回转可以使齿条做往复直线运动 2) 螺旋机构 丝杠的回转可以使螺母实现往复直线运动 3) 曲柄滑块机构 当曲柄连续回转时，滑块可做往复直线运动 4) 有特定尺寸的四杆机构（连杆曲线在某一区段的直线运动） 当四杆机构中的杆件尺寸满足BC=CD=CM=2.5AB，AD=2AB时， 曲柄连续回转，则连杆上的M点在某一运动段上其轨迹为近似直线 5) 链传动（直线段部分的运动） 带有翼片的链传动，可以拖动被作业件在两链轮间的直线段做直线运 动。
点
上受力较大
边形效应
速运动
用于运动传递 较差, 效率不高
开式 0.92~0.96
开式 0.5~0.7
平皮带 0.92~0.98 开式 0.9~0.93
在运动过程中效 随运动位置和 滑动 0.3~0.6
效 闭式 0.96 ~0.99
闭式 0.7~0.9
三角带 0.92~0.94 闭式 0.95~0.97 率随时发生变化 压力角不同 , 滚动 0.85~0.98
（5）能满足生产过程自动系统各种不同的特殊运行要求。 （6）缺点是直流电动机结构复杂，制造成本高，维护工作
量大。
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伺服电机
在精密的机械设备中，如数控机床、机 器人等均采用伺服电动机作为原动机， 伺服电动机的机械特性曲线如图所示。
其最大的优点为：在非连续工作区可 n
以给出大的扭矩。
伺服电动机的反馈环节是光电码盘 来实现的。主要控制方式有位置反馈 和速度反馈两种形式。
15几种常用传动机构的基本特性齿轮机构蜗杆蜗轮机构带传动链传动连杆机构凸轮机构螺旋机构传动比准确外廓尺寸小交率高寿命长功率及速度范围广适宜于短距离传动传动比大可实现反向自锁用于空间交错轴传动动平稳中心距变化范围可用于长距离传动起到缓冲及过载保护作用中心距变化范围可用于长距离传动平均传动比准确特殊链可用于传送物料适用于宽广的载菏范围可实现不同的运动轨迹大或缩小行程等能实现各种运动规律机构紧凑可改变运动形制造精度要求高效率较低有打滑现象上受力较大有振动冲击边形效应设计复杂不宜高速运动易磨损主要用于运动传递滑动螺旋刚度较差效率不高开式092096闭式096099开式050704045平皮带092098三角带092094同步齿形带096098开式09093095097在运动过程中效率随时发生变化随运动位置和压力角不同效率亦不同滑动0306滚动085098级精度直齿v18ms级精度非直齿v36ms级精度直齿v200ms圆弧齿轮v100ms滑动速度1535ms三角带25kw同步齿形带50ms滚子链15ms齿形链30ms渐开线齿轮50000kw圆弧齿轮6000kw锥齿轮1000kw小于750kw常用为50kw三角带40kw同步齿形带200750kw最大可达3500kw通常为100kw10通常i开式i100常用i156060常用i1040平皮带10滚子链710齿形链主要用于传动主要用于传动常用于传动链的高速端常用于传动链中速度较低处既可做为传动机构又可做为执行机构主要用于执行机构主要用于转变运动形式为调整机构16基本机构的组合基本机构的组合大致可分为三种形式

阶段成果
◆工艺设计
工艺流程卡片、工装设计图
◆工装设计
基础安装图、技术文件
◆施工设计
使用说明书、备件明细表
3. 结构技术设计阶段
◆结构方案拟定 ◆造型设计 ◆结构设计 ◆材料选择与尺寸设计 ◆设计图绘制
阶段成果 全套设计图纸 设计计算说明书
4. 生产施工设计阶段
阶段成果
◆工艺设计
工艺流程卡片、工装设计图
把原动机和工作机 有机联系起来，实 现能量传递和运动 形式的转换。
机械系统中的 驱动部分，它 为系统提供能 量或动力，并 将能量转化为 系统所需要的 运动形式。
辅助系统 原动机 传动机构 执行机构
控制系统
通过控制元件或控制装置对系统进行控制。
机械系统中 的执行部分， 系统通过这 部分中某些 构件的运动 实现系统的 功能。
四、机械总体方案设计
(一) 设计的内容
★ 执行系统的方案设计。主要包括执行系统的功能 原理设计、运动规律设计、执行机构的型式设计、执 行系统的协调设计和执行系统的方案评价与决策。
★ 原动机类型的选择和传动系统的方案设计。其 中传动系统的方案设计主要包括传动类型和传动路 线的选择，传动链中机构顺序的安排和各级传动比 的分配。 ★ 控制系统的方案设计。
6. 步进电机
步进电机可以根据脉 冲的个数和频率输出转角 和转速，它主要用在精度 不高，工作阻力不大的开 环控制中。步进电机有三 相和五相输入形式，输入 频率一般小于10K，步距 角一般有0.75度，一般运 用转速较低。
整理ppt
26
二、原动机的选择
1. 选择原则
★ 考虑工作机械的负载特性、工作制度、启动和 制动的频繁程度。
1
定功能等

③比较速度的大小：
物体在单位时间内通过的 路程叫做速度。
速度定量地描述物体运动的快慢
有具体的数据来描述
（2）、速度的计算公式
路程 速度 =
时间
v=
s t
变形
s=vt
t
=
s v
3、速度的单位
s 速度的单位 v = t
国际单位: “ 米 ∕秒 ”
单位符号: “ m∕s ” ,读作“ 米每 秒 ” 常用单位: “ 千米∕时 ”
6.一列火车在雨中自东向西行驶，车内乘客观察到雨滴以一定的速度竖直下 落，那么车外站在月台上的人看到雨滴是（ C ） A、沿偏东方向落下 B、垂直下落 C、沿偏西方向落下 D、无法判断
二、运动快慢的比较
一、比较物体的运动快慢常用的方法: ①比较相同时间内通过路程的长短
②比较通过相同路程所用时间的多少
A．地球同步卫星围绕地球飞行时，以地面为参照物，卫星是运动的 B．月亮在云中穿行时，以云为参照物，月亮是运动的 C．飞机在空中加油时，以地面为参照物，受油机是静止的 D．漂流而下的小船，以河岸为参照物，小船是静止的
3.从图中的两幅组成的画中，请你观察并判断两车的运动情况是 A
A．卡车运动，轿车静止 B．卡车静止，轿车运动 C．两车都运动 D．两车都静止
----------在判断物体运动与否时一定要先选参照物， 即：一“选”；二“看”；三“判断”
看视频再分析：
视频一 视频二
1.蹦极是一种极富挑战的活动，蹦极者在上升过程中，看到地面 越来越远，所选的参照物是[ A ]
A．他自己 B．地面 C．正在下落的另一个蹦极者 D．跳台
2.下列关于运动和静止的说法中正确的是[ B ]
竹排是运动的 竹排是静止的