2021-2022学年高二物理竞赛非惯性系课件.pptx

非惯性系非惯性系对地对地对车对车FF参考系的选取是任意的参考系的选取是任意的，但牛顿定律并不但牛顿定律并不是对任何参考系都成立是对任何参考系都成立一一、惯性系和非惯性系惯性系和非惯性系3-4 3-4 非惯性系非惯性系非惯性系非惯性系例例质量为质量为m的小球系在线的一端，线的另一的小球系在线的一端，线的另一端固定在墙壁钉子上，线长为端固定在墙壁钉子上，线长为l。拉动小球使。拉动小球使线保持水平静止后松手，求线摆下线保持水平静止后松手，求线摆下 角时小角时小球的速率和线中的张力。球的速率和线中的张力。解：解：小球受力如图小球受力如图切向切向3-3 3-3 牛顿定律解题方法牛顿定律解题方法牛顿定律解题方法牛顿定律解题方法 得得法向法向又又3-3 3-3 牛顿定律解题方法牛顿定律解题方法牛顿定律解题方法牛顿定律解题方法 例例一物体由静止下落，下落时受到的阻力一物体由静止下落，下落时受到的阻力正比于速度，即正比于速度，即 ，试求物体的运动方，试求物体的运动方程。程。解：解：物体受重力和阻力作用物体受重力和阻力作用即即得得3-3 3-3 牛顿定律解题方法牛顿定律解题方法牛顿定律解题方法牛顿定律解题方法 得得有有讨论：讨论：终极速度：终极速度：3-3 3-3 牛顿定律解题方法牛顿定律解题方法牛顿定律解题方法牛顿定律解题方法 例例如如图图，一一单单位位长长度度质质量量为为 的的匀匀质质绳绳子子，盘盘绕绕在在一一张张光光滑滑的的水水平平桌桌面面上上。今今以以一一恒恒定定加加速速度度a竖竖直直向向上上提提绳绳，当当提提起起高高度度为为y时时，作作用用在在绳绳端端的的力力F为为多多少少？若若以以一一恒恒定定速速度度v竖竖直直向向上上提提绳绳，情情况况又又如如何何？(设设t=0时，时，y=0，v=0)3-3 3-3 牛顿定律解题方法牛顿定律解题方法牛顿定律解题方法牛顿定律解题方法 解：解：建立如图的坐标系建立如图的坐标系(1)恒定加速度恒定加速度a：绳作初速为零的匀加速直线运动，有绳作初速为零的匀加速直线运动，有当提起当提起 y 长度时长度时3-3 3-3 牛顿定律解题方法牛顿定律解题方法牛顿定律解题方法牛顿定律解题方法 (2)恒定速度恒定速度v：当提起当提起 y 长度时长度时3-3 3-3 牛顿定律解题方法牛顿定律解题方法牛顿定律解题方法牛顿定律解题方法 例例质量为质量为M的三角形劈置于光滑桌面上，质的三角形劈置于光滑桌面上，质量为量为m的木块沿劈的光滑斜面下滑。试求劈的木块沿劈的光滑斜面下滑。试求劈相对于地的加速度和木块相对于劈的加速度。相对于地的加速度和木块相对于劈的加速度。解：解：设设aM为为M相对于地的相对于地的加速度，加速度，amM为为m相对相对于于M的加速度的加速度3-3 3-3 牛顿定律解题方法牛顿定律解题方法牛顿定律解题方法牛顿定律解题方法 对对M对对m解得解得3-3 3-3 牛顿定律解题方法牛顿定律解题方法牛顿定律解题方法牛顿定律解题方法 对地对地对车对车牛顿定律不成立牛顿定律不成立FF牛顿定律适用的参考系：牛顿定律适用的参考系：惯性系惯性系FF反之：反之：非惯性系非惯性系3-4 3-4 非惯性系非惯性系非惯性系非惯性系说明：说明：(2)参考系是否是惯性系参考系是否是惯性系，要靠实验判断要靠实验判断(3)对惯性系作对惯性系作匀速直线运动匀速直线运动的参考系都是惯的参考系都是惯性系性系，否则为非惯性系否则为非惯性系(1)在在惯惯性性系系内内部部进进行行的的任任何何力力学学实实验验都都不不能能确确定定该该系系相相对对其其他他惯惯性性系系的的速度速度力学相对性原理力学相对性原理船走吗船走吗?3-4 3-4 非惯性系非惯性系非惯性系非惯性系 K：惯性系惯性系K：非惯性系非惯性系(车车)：K相对于相对于K的加速的加速度度 ：小球相对于小球相对于K的加速度的加速度小球相对小球相对K系系在在K系系惯性力惯性力3-4 3-4 非惯性系非惯性系非惯性系非惯性系