非惯性系惯性力PPT课件.ppt

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1、 一、一、问题的提出问题的提出 我们知牛顿第二定律必须在我们知牛顿第二定律必须在惯性系惯性系中使用；中使用；又知牛顿定律是质点力学的基础定律。又知牛顿定律是质点力学的基础定律。但有些实际问题只能在但有些实际问题只能在非惯性系非惯性系中解决，中解决，怎么怎么方便方便地使用牛顿第二定律地使用牛顿第二定律？办法是：办法是：在分析受力时，在分析受力时，只需只需加上某种加上某种 “虚拟虚拟”的的力（称为惯性力）力（称为惯性力）就可在非惯性系中就可在非惯性系中使用使用牛顿第二定律的牛顿第二定律的形式形式2 5 非惯性系非惯性系 惯性力惯性力 二、平动加速参考系的二、平动加速参考系的(平移平移)惯性力惯性力

2、地面地面火车火车设：地面参考系为惯性系设：地面参考系为惯性系 火车参考系相对地面参考系加速平动火车参考系相对地面参考系加速平动 加速度为加速度为质点在火车参考系中运动的加速度为质点在火车参考系中运动的加速度为在在地面参考系地面参考系中中可可使使用牛顿第二定律用牛顿第二定律（1 1）在在火车参考系火车参考系中中形式上形式上使用牛顿第二定律使用牛顿第二定律（2 2）变形变形地面地面火车火车分析：分析：1.1.我们认识的我们认识的牛顿第二定律形式牛顿第二定律形式：左边是左边是合力合力 右边是右边是质量乘加速度质量乘加速度 合力合力是相互作用力之和是相互作用力之和2.2.非惯性系非惯性系中中 “合力合

3、力”=相互作用力之和相互作用力之和+3.3.在在非惯性系非惯性系中牛顿第二定律的中牛顿第二定律的形式形式为为就是就是惯性力惯性力因为是在因为是在平移非惯性系平移非惯性系中引进的惯性力，中引进的惯性力，所以叫所以叫平移惯性力平移惯性力3.3.在在非惯性系非惯性系中牛顿第二定律的中牛顿第二定律的形式形式为为式中式中相互作用，相互作用，惯性力惯性力是参考系是参考系加速加速运动引起的运动引起的附加力附加力，本质上本质上是物体惯性的体现。是物体惯性的体现。它不是物体间的它不是物体间的没有反作用力，没有反作用力，但但有真实的效果。有真实的效果。例例 如图所示：在光滑的水平地面上放一质量为如图所示：在光滑的

4、水平地面上放一质量为M 的楔的楔块，块，楔块底角为楔块底角为，斜面斜面光滑。今在其斜边上放一质量为光滑。今在其斜边上放一质量为m的的物块，求物块沿楔块下滑时相对楔块和地面的加速度。物块，求物块沿楔块下滑时相对楔块和地面的加速度。xoy解：解：以以地面为参地面为参考系考系对对物块建立物块建立牛顿运动定律分牛顿运动定律分量式：量式：X:Y:对楔对楔块建立牛顿运动定律分量式：块建立牛顿运动定律分量式：X:式中的加速度均为相对与地面的绝对加速度式中的加速度均为相对与地面的绝对加速度由由加速度变换关系：加速度变换关系：写成分量式写成分量式xoy联立求解得：联立求解得：例例 如图所示：在光滑的水平地面上放

5、一质量为如图所示：在光滑的水平地面上放一质量为M 的楔的楔块，块，楔块底角为楔块底角为，斜面斜面光滑。今在其斜边上放一质量为光滑。今在其斜边上放一质量为m的的物块，求物块沿楔块下滑时相对楔块和地面的加速度。物块，求物块沿楔块下滑时相对楔块和地面的加速度。xoyyxo解：解：以以楔块为参考系楔块为参考系，在此，在此加速参考系内，楔块受到的加速参考系内，楔块受到的惯性力为惯性力为物块受到的惯性力为物块受到的惯性力为X:Y:对对物块建立牛顿运动定律分量式：物块建立牛顿运动定律分量式：对对楔块，由于它的加速度为零楔块，由于它的加速度为零X:由（由（1）（）（2）（）（3）可求得）可求得a0、a，再由加速度变换关系可求得再由加速度变换关系可求得a