2021-2022學(xué)年高二物理競賽課件：慣性力

1、慣性力2回顧在運動學(xué)中曾得到的在不同參考系中描述同一個運動，各運動量之間的關(guān)系：1、參考系S 相對S作直線運動x yyzxOOvPzrr 絕對加速度相對加速度牽連加速度32、參考系S 相對S作勻速轉(zhuǎn)動絕對速度相對速度牽連速度(相對S系) (相對S 系) (S 系轉(zhuǎn)動引起）絕對加速度科里奧利加速度向心加速度相對加速度4在不同坐標(biāo)系中描述同一個運動，從運動學(xué)角度解決了，那么從動力學(xué)方面呢？1、平動參考系中的慣性力x yyzxOOvPzrr討論：（1）參考系S 相對S作勻速直線運動，牛頓第二定律, F = ma 和F = ma相同。5所有慣性系都是等價的:形式相同,不是現(xiàn)象相同。（2）參考系S 相對

2、S作變速直線運動，牛頓第二定律不對了！6甲：物體水平方向不受力，所以靜止在原處。乙：物體水平方向不受力，為何產(chǎn)生了加速度？甲：物體水平方向受拉力，所以隨小車加速前進(jìn)。乙：物體水平方向受拉力，為什么靜止在原處？am甲乙f慣f牛頓定律在加速平動的參照系中不再成立。加速平動的參照系是非慣性系。m甲乙-aa問題焦點：非慣性系中，牛頓定律成立嗎？7質(zhì)點相對非慣性系的加速度為a為相對加速度；質(zhì)點相對慣性系的加速度為a為絕對加速度；非慣性系相對慣性系的加速度為A為牽連加速度。在慣性系中有：在非慣性系中有：上式可寫作：相當(dāng)于一個附加的力，稱為慣性力。這時牛頓方程為8機降升視重:S中運動方程 a在 S中a電梯的

3、加速度9引力可以被抵消我們無法區(qū)別 引力和慣性力 引力場和加速參考系等價性原理廣義相對論當(dāng)在自由下落的電梯中10 2. 勻速轉(zhuǎn)動參考系中的慣性力 A:質(zhì)點受繩子的拉力提供的向心力，所以作勻速圓周運動。B：質(zhì)點受繩子的拉力， 為什么靜止？ 在勻速轉(zhuǎn)動的非慣性系中，設(shè)想小球受到一個慣性離心力F* 的作用，大小與繩子的拉力相等，方向與之相反，所以小球處于靜止的平衡狀態(tài)。T + F * = 0F *= m2 rmTAmTBF*11 以地面為參考系, 由細(xì)繩的張力所提供的向心力T 使小球作圓周運動, 符合牛頓運動定律, 以圓盤這個非慣性系為參考系, 小球受細(xì)繩的力作用靜止，不符合牛頓運動定律 T+F*=0，若質(zhì)點在勻速轉(zhuǎn)動非慣性系中保持靜止, 則外力與慣性離心力的合力等于零。 F *= m2 r ;慣性力方向總是背離軸心， 慣性離心力。 12例2: 求地球表面緯度處質(zhì)量為m的物體的重量。 解: 設(shè)地球是半徑R均勻球體, 自轉(zhuǎn)角速度, 為了便于分析, 將該重物用繩懸掛在緯度處,并相對于地球處于靜止?fàn)顟B(tài)。mTFWF*慣性離心力 除慣性離心力外, 還有地球?qū)λ娜f有引力F和繩子對它的張力T, 并且有 13 處于地球表面的物體所受地球的萬有引力與重力是不同的, 而且物體的質(zhì)量與重量這兩個概念是有本質(zhì)差別的。 重量隨所處緯度的增高而增大利用余弦定