運動和力：1.

運動定律常見的幾種力基本的自然力應用

定律解題非慣性系與慣性力科里奧利力潮汐一、

第一定律（慣性定律）任何物體如果沒有力作用在它上面，都將保持的或作勻速直線運動的狀態(tài)。慣性

力

慣性參考系1.慣性參照系——一個不受力作用的物體保持

或勻速直線運動的參考系，

定律嚴格成立的參照系。相對于慣性系作勻速直線運動的參照系也是慣性系系是一個慣性系地球是一個近似的慣性系2.說明：運動定律及用其解題瞬時關系式矢量式投影形式直角坐標自然坐標

{Fy

=

ma

yF =

manndt2=

m

vRFt=

ma

t=

m

dv第二定律運動的變化與所加的動力成正比；并且發(fā)生在這力所沿的直線的方向上marr當質(zhì)量不變時F

d

td

prrF

{

Fx

=

ma

x=mRF12

F21第三定律對于每一個作用,總有一個相等的反作用與之相反;或者說,兩個物體對各自的r

對方的r

作用總是相等的,而且相指反向的方向。作用力與反作用力同生同滅。作用力與反作用分別作用于兩個不同的物體,各產(chǎn)生其效果。3.作用力與反作用力性質(zhì)相同。說明:

1. 定律只適用于慣性系第二定律只適用于質(zhì)點或可看作質(zhì)點的物體ma只是數(shù)值上等于合外力，它本身不是力。外力改變時，它也同時改變，它們同時存在，同時改變,同時應用

定律解題——

體法應用

定律解題步驟：選擇參考系，確定坐標系

；選擇研究對象（

體法），體受力分析（畫出受力圖示）；由

定律列方程；解方程

；對結果進行分析。例題m

A

=

50

kgB

=

30

kgmμ=

0.10F=

150

N求:加速度a,張力TFBATa

=300BN

BNAfBT

T f

Am

BgA

F

sin

+

N

Af

A

=

μN

AT f

B

=

m

B

aB

N

B

m

B

g

=

0f

B

=

μN

BAF

cos

TFm

A

gf

A

=

m

A

am

A

g

=

0§

2.5非慣性系與慣性力伽利變換v

v

vrPO

rPO'

rO'Ovvv略

vPO

vPO'

vO'Ov

v

vaPO

aPO'

aO'O相對于一個慣性系做勻速直線運動的任何其他參考系也一定是慣性系。v

v對慣性系：aPO

aPO'一切彼此等價做勻速直線運動的慣性系，對于描寫機械運動的力學規(guī)律來說是完全等價的。-----

力學的絕對時空觀速度與慣性系有關(速度的相對性)力學同時的絕對性時間的測量長度的測量與慣性系無關經(jīng)典（ ）力學時空觀a車上觀察者：

F

0地面觀察者：Fr

=0ra

=

0a

0在地面參考系，小球或木塊的運動符合 定律，以加速小車或轉動圓盤為參考系

定律不正確。在加速系統(tǒng)中，

定律必須進行修正。定律不能成立的參考系稱為非慣性系——如相對地面加速運動或勻速轉動的物體zf摩rr

2

r地面：

F

f摩

man

m

r摩F

0圓盤：r

fa

0非慣性系近似慣性系地面參考系,自轉加速度

a~3.4

cm/s2地心參考系,

公轉加速度

a~0.6

cm/s2系加速度

a~1.8

10-8cm/s2

參考系,繞四、慣性力非慣性系——相對慣性系作加速運動的參考系加速度變換r

r

rap對s

ap對s'

as'對sS’

非慣性系

a0S

系rF

m

a設：

S

慣性系，r

r

ra'a0質(zhì)點mrF

marr

r

rma'ma0

ma'移項：r

rrF

ma0

ma

'rrF0

ma00rF

F

ma

'則在非慣性系

S系'

中第二定律在非慣性系形式上成立在非慣性系引入虛擬力或慣性力：真實力

F慣性力

F0由物體間相互作用產(chǎn)生的假想的力，由參照系加速運動引起的,本質(zhì)上是物體慣性的體現(xiàn)有受力物體 有施力物體有受力物體 無施力物體慣性力a0Frf

ma0慣rr則：

f慣F

ma0車上：

r

0

r

0

假想a2、勻速轉動參考系中的慣性離心力

maz摩frr

2

r地面：

F

f摩

man

m

rr圓盤：

F

f

摩r

01、加速平動參考系中的慣性力地面：F

=0a

=

0a'0慣慣則：

F

f假想

f

m

2

rrr

0

maθmaFI

T

s

inθ

=

0FI

=

ma已知：a

,

m

求：TT

co

sθ

mg

=

0TFImg、θ。例題加速運動中的一單擺處于平衡狀態(tài)SS

'a=gS'是理想的無外力作用的參考系可以嚴格檢驗慣性定律mamgmgmS系S

'系例題落體的參照系TMg

Ma0Tma0mga

0rm列方程:Mg

Ma0

T

Ma1mg

ma0

T

ma21

2a

a解得:

T

2m(g

a0

)M1

ma1

Ma2

例題

[例4]以加速度a0上升的電梯內(nèi)有一定滑輪，其兩端分別掛質(zhì)量為M

和m

的物體，求：繩中的張力解：以電梯為參考系向下為坐標正向重力加速度a離ar引ga

sin

g

2

a

2

a

2

2a引

離

引

離g赤道=9.778

m/s2*在地表面用g

，已考慮慣性離心力在內(nèi)g北極=9.832

m/s2

例題

物體m相對S’運動S

′rSO·fsvmv0F

m

2

rv

2mvv

v其中：v2vFS

m

r慣性離心力Fc

2mvv

v

科里奧利力vv

為物體相對于非慣性系的速度科氏力總指向運動速度右側在轉動參考系中分析m

運