高中物理论文:一个很好的非惯性参照系.pdf
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1、一个很好的非惯性参照系 摘要:高中物理的必修第一册在第三章第八、第九两章中介绍了惯性系与非惯性系、 惯性力及牛顿力学的适用范围,其意在给学有留力的同学开拓视线与开阔解题思维,应用 惯性力解决非惯性系中的力学问题不但易懂,且便于那些想要深入研究的同学更加深入地 探讨问题,而非惯性系中最常见的就是电梯。 关键词:电梯,参照系,非惯性系,惯性力 电梯是一个常见的非惯性参照系,在 电梯中的许多物理现象可以用非惯性力来 处理问题,且电梯中的物理现象常见于近 几年物理试题的立意之中。 如一个做匀变速直线运动的电梯,电 梯的加速度为 o a,电梯相对于地面的初速 为 v0,在电梯中的一个O质点相对于电梯 也
2、做匀变速直线运动,O质点相对于地面 的初速度为v,相对于地面的加速度为a, 则相对于电梯的初速度v0= v - v 0,经 过t 秒后,电梯的速度变成 tavv oot0 ,O相对于地面的速度变 成 t v,相对于电梯的速度变成 tavvvvv ottott0 ,由于 t vv a t0 ,O质点相对于电梯的加速度 a有: t vvtavv t vv a tt )()( 0000 0 0 aaa t vv o t 。 学生已习惯于使 用牛顿运动定律解题,相对运动的概念与 解题对学生来说不熟悉且不易理解与掌 握。大家知道,牛顿运动定律的适用范围 是:惯性系下低速运动的宏观物体。要在 非惯性系中应
3、用牛顿运动解题,必须应用 惯性力,如在非惯性系中应用惯性力来解 题,讨论力和运动的关系会简单明了。惯 性力是为了使非惯性系下也可以运用牛顿 运动定律,而引入一的种假想力。由于惯 性力是假想的力,它没有施力物体,也找 不到它的反作用力。物体在非惯性参考系 中受到的惯性力大小等于物体的质量和非 惯性系相对于惯性系的加速度a0的乘积 的负值,用表示 0 amFi表示惯性力。 例 1、如图所示,升降机以加速度a 匀速 竖直向上运动,机内有一倾角为、长为 l 的斜面, 有一物块在该斜面顶端,相对斜 面从静止释放,设物块与斜面间的动摩擦 因数为 ,求该物块释放后,要经过多少 时间到达斜面的底端? 分析与解
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