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文档简介

1、惯性参考系和非惯性参考系2 惯性参考系和非惯性参考系 1.惯性参考系 从运动的描述来说，参考系的选择是任意的。 但应用牛顿定律时，就只能选取惯性参考系。 光滑桌面，车厢A在地面上以加速度a向右运动。 地上甲看，小球m: F=kx=ma，符合牛顿定律。 车内乙看，小球m: F=kx(因为弹簧确实已伸长)，但a=0。违背牛顿定律。甲乙aAmk3x:Nsin=ma y:Ncos =mg解得 a=g.tg (M+m): F=(M+m)a =(M+m)g.tg 要m相对M静止，F=? mMFNmgxy对m:4 解Tm1gm1aom2gTm2m1: m1g -T=m1a1m2：T- m2g =m2 a2

2、T即为摩擦力m1m2 例题 轻滑轮，柱m2相对绳以恒定的加速度ao下滑，求m1 、m2相对地面的加速度及柱与绳间的摩擦力。a柱对地=a柱对绳+a绳对地即：a2= -a0 + a1 a1a25a柱对地=a柱对绳+a绳对地 m1: m1g -T=m1a1m2：T- m2g =m2 a2即：a2=-a0 + a1 解得Tm1gm1aom2gTm2m1m2a1a26 水平方向：Fcos-fs=ma=0 （匀速） 竖直方向：Fsin+N-mg=0 , fs= N L=h/sin=2.92m时,最省力。解 F有极值的必要条件是：mhLFfkNmg 例题木箱与地面：=0.6，h=1.5m, 若人匀速前进，绳

3、长L为多长时最省力? 7Rh解 由 fn=man , f=ma有 Nmg法向:Nsin =m2Rsin竖直:Ncos =mgN =m2R解得 例题 半球形碗，R，当碗以角速度转动时,小钢球离碗底有多高? 8切向：mgsin=ma=m (2)法向：N-mgcos =man=m (1)解 RoANmg得： a=gsin 例题 钢球m由静止从A点沿光滑半圆形槽下滑。求滑到图示位置时钢球对槽的压力以及钢球的an、a。 9得：N=3mgcos N-mgcos =m由RoANmg10 而牛顿定律不成立的参考系称作非惯性系。 一个参考系是不是惯性系，只能由实验确定。甲乙aAmk 这个例子说明：相对地面以加速

4、度a运动的车厢A为参考系，牛顿定律是不成立的。 牛顿定律成立的参考系称作惯性参考系。11 惯性系有一个重要性质：一切相对于惯性系作匀速直线运动的参考系也是惯性系。 研究大气层和远程导弹的运动，应取地心参考系。 研究天体的运动，应取日心参考系。 研究地球表面附近(距离不太远)物体的运动时，地面(或固定在地面上的物体)就是近似程度相当好的惯性系。122.加速平动参考系中的惯性力 设非惯性系S相对惯性系S以加速度a作直线运动，由相对运动有 假想: -ma =Fi 惯性力-ma不遵从牛顿第三定律。惯性力 则在非惯性系S中有：真实合外力13 解 以升降机为参考系(非惯性系)，物体m受三个力作用： 真实力mg，N； ama 沿斜面方向，有 m(g+a)sin =

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