大学物理惯性力

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《大学物理上教学》6.非惯性系

Fma
在 S 系中
Fm a0m am a
牛顿定律在 S 系中不成立
惯性力 Fi ma0
在非惯性系中
哈尔滨工程大学理学院姜海丽
大小 Fi ma0
方向与
a的0 方向相反
FFm a
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牛顿运动定律
第一章质点力学
在转动参考系中，对牛顿第二定律进行推广。
如图所示系统：
在地球上观察，小球加速运动；在转盘上观察，小球静止。而小球受力情况完全一样，这样出现两个运动规律，产生矛盾。
牛顿运动定律
第一章质点力学
1.9. 非惯性系
牛顿第二定律仅仅适用于惯性系,怎样把牛顿第二定律推广到非惯性系呢?
惯性系：相对于地球静止或作匀速直线运动的物体。
非惯性系：相对地面惯性系做加速运动的物体。
平动加速系：相对于惯性系作变速直线运动，但是本身没有转动的物体。例如：在平直轨道上加速运动的火车。
向下）和磅秤对它的支持力N (方向向上)之外，
还要另加一个 F 惯。此人相对于电梯是静止的，
则以上三个力必须恰好平衡.
哈尔滨工程大学理学院姜海丽
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牛顿运动定律
第一章质点力学
即
NGF惯0
于是 N G F 惯 m (g a ) 6N 18
由此可见，磅秤上的读数（根据牛顿第三定律，它读的是人对秤的正压力，而正压力和N是一对大小相等的相互作用）不等于物体所受的重力G。当加速上升时，N>G；加速下降时，N<G。前一种情况叫做 “超重”，后一种情况叫做“失重”。尤其在电梯以重力加速度下降时，失重严重，磅秤上的读数将为0。
牛顿运动定律
第一章质点力学
例题一质量为60kg的人，站在电梯中的磅秤上，当电梯以 0.5m/s2的加速度匀加速上升时，磅秤上指示的读数是多少？试用惯性力的方法求解。

物理毕业论文浅谈惯性力

浅谈惯性力论文关键词：惯性物体惯性力物体受到惯性力加速下落直到与加速系接触，此时仍受到惯性力。

‘假如这里脱离了任何天体的引力，飞船在靠惯性飞行。

那么飞船里的人和一切物体都处于‘失重’状态，可以飘在空中，从手里松开的任何东西也不会往下落。

如果飞船又开动了火箭，以一定的加速度向前飞行，那么飞船里的人又感到有了‘重量’，原来在空中漂浮的东西又纷纷加速下落的情形。

’这说的是物体受到惯性力加速下落的情形。

‘如果把飞船看作加速系统，那么这个力的大小等于地板使人做加速运动的力，因而力的大小反映了人的惯性质量。

’这说的是物体受到惯性力与加速系接触的情形。

如果把飞船看作加速系统，那么人对飞船地板的压力的大小等于地板使人做加速运动的力，因而力的大小反映了人的惯性质量。

如果把飞船看作加速系统，人对地板的压力可以看作是人在加速系中受到惯性力产生的。

质量大的物体受到的惯性力大，质量小的物体受到的惯性力小。

加速度不同时，受到的惯性力不同。

此种情形是否可以当做施力与受力情形分析呢？在施力物体看来，受力物体具有惯性，当运动状态发生改变时，受力物体需要力。

当施力物体与受力物体相接触受力物体产生加速度时（例如，施力物体飞船，受力物体飞船里的人），从惯性力的角度分析，受力物体受到惯性力，质量大的物体（受到）惯性力大，质量小的物体惯性力小，因惯性力而产生的对施力物体的力也就（大或）小，在施力物体看来，改变受力物体运动状态时，产生相同的加速度，质量大的物体（受力物体）需要的力大，质量小的物体需要的力小。

质量大的物体惯性大，受到的惯性力也大，质量小的物体惯性小，受到的惯性力也小。

物体受到的力f=ma,物体受到的惯性力f=-ma.受到的力与惯性力方向相反数值相等。

在飞船中，人对飞船地板的压力与飞船地板对人的支持力是一对作用力与反作用力。

人对地板的压力可以看作是人受到惯性力产生的。

把飞船看作施力物体，飞船地板对人的支持力可以看作飞船施的力。

惯性力与支持力合力为零。

大学物理2-1第2章

F0的方向与非惯性系的加速度反向。
说明
惯性力不是真实力，无施力物体，无反作用力。
2、非惯性系中的力学规律
F F0 ma
a 为物体相对非惯性系的加速度
物体相对惯性系的加速度 a a a0
常见的非惯性系 1、作直线运动的加速参考系以恒定加速度 a0 作直线运动的车厢内吊一重物 m 。
g
GM地球 R2
9.8m s 2
2 弹性力：发生形变的物体，有恢复原状的趋势，对与它接触的物体产生的作用力。 ★绳或线对物体的拉力
绳或线对物体的拉力，是由绳发生形变而产生的，其大小取决于绳被拉紧的程度。绳产生拉力时，绳的内部各段之间也有相互的弹力作用，这种内部的弹力作用称为张力。设绳子不可伸长，每段的质量为△mi 则：
s
2.4 惯性系和非惯性系
一、惯性系与非惯性系：
乙
甲
F m
a
l0
观察者甲：有力 F和加速度 a即 F m a
牛顿定律在该参照系中适用 — 惯性系牛顿运动定律适用的参考系称为惯性系。
观察者乙：有力 F 但没有加速度 a即 m a 0 , F 0
讨论结果的物理意义，判断其是否合理和正确。
选对象、分析力、看运动、建坐标系和列方程
例题2-1 光滑桌面上放置一固定圆环，半径为R ，一物体贴着环带内侧运动，如图所示。物体与环带间的滑动磨擦系数为μ。设 t = 0 时，质点经 A 点的速度为v0 。求此后 t 时刻物体的速率和从 A 点开始所经过的路程。分析：已知初始条件求速率和路程，需先求出加速度。结论：用牛顿运动定律求出加速度后，问题变成已知加速度和初始条件求速度方程或运动方程的第二类运动学问题。解：1）以桌面为参考系，建立自然坐标系 2）分析受力,设物体的质量为m 3）应用牛顿第二定律

大学物理非惯性系惯性力

惯性力只存在于非惯性系中，在惯性参考系中不存在惯性力。通过引入惯性力的概念，我们可以将非惯性系中的物理问题转化为惯性系中的问题，从而应用牛顿运动定律进行求解。
03
非惯性系中的惯性力表现
科里奥利力
总结词
由于地球自转导ห้องสมุดไป่ตู้的旋转参考系中的力。
详细描述
科里奥利力是在旋转参考系中，当物体有相对于旋转轴的相对速度时，由于地球自转而受到的力。这个力垂直于物体速度的方向，并改变物体运动的方向。在北半球，科里奥利力使物体偏向右方；在南半球，则偏向左方。
总结词
相对论效应是指由于时空相对性导致的物理现象，表现为时间膨胀和长度收缩。
详细描述
根据爱因斯坦的相对论，当物体以接近光速运动时，会观察到时间膨胀和长度收缩的现象。时间膨胀是指相对于静止观察者，运动物体的时间变慢；长度收缩是指相对于静止观察者，运动物体的长度缩短。相对论效应
在高速运动和强引力场中具有重要应用。
在现实生活中，许多问题都是在非惯性参考系中考虑的，例如车辆动力学、航天器运动等。研究非惯性系惯性力有助于解决这些实际问题。
促进物理学科发展
非惯性系惯性力是经典力学中的一个重要概念，研究它有助于推动物理学科的发展，促进人们对自然界运动规律的认识。
02
非惯性系与惯性力定义
非惯性系定义
非惯性系是指相对于惯性参考系加速运动的参考系。在非惯性系中，牛顿运动定律不再适用。
非惯性系通常指相对于惯性参考系加速或减速运动的参考系。
惯性力是由于非惯性系相对于惯性参考系的加速或减速运动，而
使物体受到的一种虚拟力。
为什么研究非惯性系惯性力
深入理解牛顿运动
定律

大学物理2牛顿运动定律

解：分析受力：mg B R ma
v dv tK d v K ( v v ) T 运动方程变为： 0 d t 0 vT v m dt m
d v mg B Kv 加速度 a dt m mg B 极限速度为：vT K
B R
m
mg
vT v K ln t vT m
x
g sin a2 arc tg g cos
例题2-3 一重物m用绳悬起，绳的另一端系在天花板上，
绳长l=0.5m，重物经推动后，在一水平面内作匀速率圆周运动，转速n=1r/s。这种装置叫做圆锥摆。求这时绳和竖直方向所成的角度。
2 2Biblioteka 解： T sin m r m l sin T cos mg 角速度： 2n T 拉力：T m 2l 4 2 n 2 ml
1.电磁力
电磁力：存在于静止电荷之间的电性力以及存在于运动电荷之间的磁性力，本质上相互联系，总称为电磁力。分子或原子都是由电荷系统组成，它们之间的作用力本质上是电磁力。例如：物体间的弹力、摩擦力，气体的压力、浮力、粘滞阻力。
2.强力
强力：亚微观领域，存在于核子、介子和超子之间的、把原子内的一些质子和中子紧紧束缚在一起的一种力。 15 15
F
N 1
i
i
3、矢量性：具体运算时应写成分量式
dv x Fx ma x m dt 直角坐标系中： F ma m dv y y y dt
dvz Fz maz m dt
dv 自然坐标系中： F m dt
F
n
m
v
2

4、惯性的量度：质量
三. 牛顿第三定律

大学物理含惯性力的普通习题及答案

大学物理含惯性力的普通习题及答案1、57．彩色电视机荧光屏上呈现各种颜色，都是由三种基本色光混合组成的，这三种基本色光是（）[单选题] *A．红、橙、绿B．红、绿、蓝(正确答案)C．蓝、靛、紫D．红、黄、蓝2、25．一种A4打印纸，包装袋上标有“80g/m2”的字样，一包有500张，小丽用刻度尺测出50张纸的厚度是50cm，则下列说法正确的是（）[单选题] *A．一张这种规格的打印纸的厚度为01mmB．这种规格打印纸的密度为8g/cm3(正确答案)C．80g/m2的含义是每立方米的A4纸的质量为80gD．小丽测50张纸厚度，而不是测1张纸厚度，是为了改正测量错误3、4．两个物体只有接触才存在作用力和反作用力．[判断题] *对错(正确答案)4、14．在“用托盘天平称物体质量”的实验中，下列操作错误的是（）[单选题] *A．使用天平时，应将天平放在水平的桌面上B．称量时左边托盘应放置待称物体，右边托盘放置砝码C．观察到指针指在分度盘的中线处，确定天平已平衡D．天平调平后在称量过程中发现横梁不水平，此时可以通过调节平衡螺母使横梁水平(正确答案)5、我们知道X射线是一种高频率的电磁波，所以X射线的波长短[判断题] *对(正确答案)错答案解析：波速等于波长乘以频率，真空中波速一定，频率高，波长短6、49．小苗夜间路过一盏路灯时，在路灯光的照射下，她在地面上影子的长度变化情况是（）[单选题] *A．先变长，后变短B．先变短，后变长(正确答案)C．逐渐变短D．逐渐变长7、如图67所示，是中国科技馆的“球吸”展项。

不吹风时，两球静止。

当风自下而上吹向两球中间时，两球会相互靠拢，出现“球吸”现象。

针对这一现象下列说法不正确的是（）[单选题]A．如果把吹风方向改为前后则球会相互分离(正确答案)B．由于“球吸”现象的存在，风从窗前吹过窗帘会飘向窗外C．由于“球吸”现象的存在，飞机的机翼才可获得向上的升力D．由于“球吸”现象的存在，两艘在海上并列前进船会相互靠近8、在足球比赛中，下列说法正确的是（）[单选题]A．飞行过程中，足球不受力的作用B．头顶足球时头会感到疼，说明力的作用是相互的(正确答案)C．下落过程中，足球的惯性变大D．足球在地面上越滚越慢，说明物体的运动需要力来维持9、6．在月球上的同一高度同时释放羽毛和铁锤，铁锤先落地，羽毛后落地．[判断题] *对错(正确答案)10、下列说法正确的是（）[单选题]A.指南针能够指南北，是由于受到地磁场的作用(正确答案)B.能够自由转动的小磁针静止时，其N极指向地理南极附近C.磁体的磁性越强，能吸引的物质种类就越多D.磁体之间的作用是通过磁场发生的，但磁场并不存在11、4．只要物体做直线运动，物体就处于平衡状态．[判断题] *对错(正确答案)12、手机接收路由器发出的无线信号可以上网，无线信号传播的速度是3×108m/s [判断题] *对错(正确答案)答案解析：无线信号属于电磁波，它在真空中或空气中接近3×108 m/s13、7．舞龙舞狮是我国民间的传统习俗，舞龙舞狮过程中，往往用敲锣和击鼓来助兴，下列说法正确的是（）[单选题] *A．锣鼓声响起时远近不同的观众都能听到，说明声音传播不需要时间B．越用力敲击锣面，锣面振动幅度会越大，发出声音的音调越高C．人们能区分锣声和鼓声，主要是它们的音色不同(正确答案)D．围观的一些小孩捂住耳朵，是为了在传播过程中减弱噪声14、电饭锅、电烤箱和微波炉都利用了电流的热效应[判断题] *对错(正确答案)答案解析：微波炉没有利用电流热效应15、6．人能分清原声和回声，则其时间间隔应大于1s。

大学物理第2章-质点动力学基本定律

②保守力作功。
势能的绝对值没有意义，只关心势能的相对值。势能是属于具有保守力相互作用的系统计算势能时必须规定零势能参考点。但是势能差是一定的，与零点的选择无关。如果把石头放在楼顶，并摇摇欲坠，你就不会不关心它。一块石头放在地面你对它并不关心。
重力势能：以地面为势能零点
01
万有引力势能：以无限远处为势能零点
m
o
θ
设：t 时刻质点的位矢
质点的动量
运动质点相对于参考原点O的角动量定义为：
大小：
方向：右手螺旋定则判定
若质点作圆周运动，则对圆心的角动量：
质点对轴的角动量:
质点系的角动量:
设各质点对O点的位矢分别为
动量分别为
二.角动量定理
对质点:
---外力对参考点O 的力矩
力矩的大小：
力矩的方向:由右手螺旋关系确定
为质点系的动能，
令
---质点系的动能定理
讨论
内力和为零,内力功的和是否为零？
不一定为零
A
B
A
B
S
L
例:炸弹爆炸，过程内力和为零，但内力所做的功转化为弹片的动能。
内力做功可以改变系统的总动能
例用铁锤将一只铁钉击入木板内,设木板对铁钉的阻力与铁钉进入木板之深度成正比,如果在击第一次时,能将钉击入木板内 1 cm, 再击第二次时（锤仍以第一次同样的速度击钉）,能击入多深？第一次的功第二次的功解：
（1）重力的功
重力做功仅取决于质点的始、末位置za和zb，与质点经过的具体路径无关。
（2）万有引力的功
*
设质量M的质点固定，另一质量m的质点在M 的引力场中从a运动到b。
M
a
b

大学物理非惯性系惯性力

注意
1) 惯性力是引入的虚拟的力.
平动非惯性系中惯性力
m
例动力摆可用来测定车辆的加速度. 一根质量不计的细棒一端固定在车厢的顶部, 另一端系一小球, 当列车以加速度 a 行驶时, 细杆偏离竖直线成角. 试求加速度 a 与摆角间的关系 .
解以车厢为参考系（非惯性系）小球处于平衡状态.
横向：必需有一力与槽的侧向推力N平衡，这个力即为科里奥利力
分量式
解得
2.在匀角速转动的非惯性系中的惯性力——惯性离心力
如图所示，在光滑水平圆盘上，用一轻弹簧栓一小球，圆盘以角速匀速转动，这时弹簧被拉伸后而静止。
地面观察者：小球受到弹性力，且指向圆心，作圆周运动；
圆盘上观察者：小球受到弹簧拉力，且指向圆心，但小球仍处于静止状态
此时
所以除精密计算外，通常把视为物体的重力。
重力W实际上应是F引和ƒ*c的合力
5
地球自转角速度很小
3.科里奥利力
一圆盘绕铅直轴以角速转动，盘心有一光滑小孔，沿半径方向有一光滑槽，槽中有一小球被穿过小孔的细线所控制，使其只能沿槽做匀速运动，现小球沿槽以 u 相向外运动。
从圆盘上观察，则小球仅有径向匀速运动，即小球处于平衡态，
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1.在变速直线运动参考系中的惯性力
定义：对某一特定物体惯性定律成立的参考系叫做惯性参考系.相对惯性系作加速运动的参考系为非惯性参考系 .
非惯性系
1
惯性力— 惯性在非惯性系中的表现.
非惯性系中牛顿第二定律
2)惯性力不是物体间的相互作用，不存在惯性力的反作用力, 找不出它的施力物体． 3)在研究地面上物体的运动时，地球可近似地看成是惯性参考系 .

大学物理惯性力教材

1. 平移加速参考系中的惯性力
T
y´
a0
F0
x´
mg
惯性力大小：大小等于运动质点的质量 m 与非惯性系加速度 a0 的乘积。
惯性力方向：与非惯性系加速度的方向相反。
F0 ma0
惯性力没有施力者，不具备“力是物体之间的相互作用”这一特性，它和真实力有区别。惯性力的实质是物体的惯性在非惯性系中的表现。
u u 2 u1 r2 r1
沿弧向的加速度：
a u r2 r1 v
t
t
少了个 2 ！
错在哪里？
径向速度转向给力！
v
v
u 2
v
v
u1 v
u r2 r1 v a r v 2v
t t
哦了！
v
力学相对性原理：对于力学规律而言，一切
惯性系都是平权的、等价的。
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》伽利略 1632
y y
s s vt o o z z
伽利略变换
P x x
设初始时刻两坐标原点重合
x x vt y y z z t t
x x vt y y z z t t
在非惯性系中，牛顿运动定律修正为：
F F0 ma
a a a0 F F0 ma ma0
例：电梯中转盘上
2. 匀角速转动速参考系中的惯性力
F0 man
F0 m2r
3. 科里奥利力（Coriolis force）
（1）物体相对转动盘作径向运动
vt
a 2v
F 2mv
fc 2m v
B. 惯性系与非惯性系
一、惯性系的定义
T
y´ y
a0

大学物理：专题一：惯性力

（2）当小球相对转盘有相对运动时，在k/非惯性系中除了考虑惯性离心力之外（由各点向心加速度引起），还考虑另外一种由于各点线速度不同引起的惯性力，叫科里奥利力。如北半球：河流冲刷右河岸较左侧严重，双轨铁路的右轨磨损较多，以及赤道附近的东北信风的形成等。
地心-恒星系地球公转向心加速度an＝6×10－3m/s2
日心－恒星系太阳绕银河系运动的加速度an＝6×10－10m/s2 严格的惯性系是这种外推的极限，所以是惯性系是理想模型
对于日常运动的研究和实验，地面可作为近似程度相当好的惯性系,相对于地球静止或作匀速直线运动的物体，也是惯性系。
2.非惯性系：相对地面惯性系做加速运动的物体。
非惯性系惯性力
一. 非惯性系
牛顿第二定律仅仅适用于惯性系,怎样把牛顿第二定律推广到非惯性系呢? 1.惯性系
惯性系是牛顿第一定律定义的参考系，即不受力时的物体，是一种理想情况，实际上真正严格的惯性系是不存在的。
与惯性系相对静止或作匀速直线运动的物体仍然是惯性系，相对有加速度的是非惯性系。
傅科摆证明地球有自传，向心加速度an<3.4×10－2 m/s2，地球是近似惯性系
n
m
对小球m受力分析：受弹簧的弹力Fn作用
Fn man mr 2
甲（惯性系k）：小球m相对地面以匀角速度ω转动，符合牛顿运动定律
乙（非惯性系k/):小球相对转盘静止，
a不符/ 合牛顿0运动定律
F F *
F * F
m
2
r
0
Fn n
F * 称为惯性离力
注意：（1）惯性离心力不是向心力的反作用力，因为惯性离心力是假想的力，向心力是作用在物体上，是真实的力，其反作用力作用在弹簧上，为离心力；

大学物理惯性力小论文

生活中的惯性力和科里奥利力及后者在自然界中的效应摘要：本文主要通过举例介绍了惯性力和科里奥利力的概念，并且列举了自然界中科里奥利力的效应。

关键词：非惯性系、惯性力、科里奥利力、转动系、科氏力学现象。

一、引言我们熟知的牛顿力学的基本定律，只在惯性系中成立。

然而，宇宙中并不存在严格意义上的惯性系，所以在实际问题我们不得不和非惯性系打交道。

例如，地球上加速运动的汽车、游乐场的旋转木马，还有我们自转着的地球都不是惯性系。

在非惯性系中，通过引入惯性力这样的概念，就能使得牛顿运动定律也能在非惯性系中得到利用。

而后讲到的科里奥利力，则是惯性力在转动系中的特殊情况。

二、惯性力惯性力是指当物体加速时，惯性会使物体有保持原有运动状态的倾向，若是以该物体为坐标原点，看起来就仿佛有一股方向相反的力作用在该物体上，因此称之为惯性力。

因为惯性力实际上并不存在，实际存在的只有原本将该物体加速的力，因此惯性力又称为假想力。

例如，在生活中，我们坐公交车时经常会有司机突然急刹车的经历，这个时候我们往往会向前倾。

我们仔细想一想会发现，刹车的这个时候，作为乘客的我们是没有受到一个使我们身体前倾的这样一个力的，这仅仅是惯性在不同参考系下的表现而已。

由于公交车刹车时相对地面有向后的加速度，如果以公交车为参考系的话，那么我们乘客就有向前的加速度了，记为a*。

进而我们就受到一个向前的力F*=m x a*（其中m为我们的质量）。

这个F*实际上是不存在的，也就是我们所讲到的惯性力（或者假想力）。

这样看来，在公交车这个非惯性下，只要引入了这个惯性力，我们就依旧能利用牛顿运动定律来解决一些问题了。

三、科里奥利力惯性力有很多特殊情况。

像如果在转动的参照系中引入的话，如果物体相对于匀速转动的参照系静止，我们就会得到惯性离心力；而若物体相对于匀速转动的参考系有相对运动的，那么就有一种附加的力出现，也就是科里奥利力。

如图，假设在A点设一个质量为m的小球（AB方向上有一个光滑槽）。

惯性力——精选推荐

惯性力编辑惯性力是指当物体有加速度时，物体具有的惯性会使物体有保持原有运动状态的倾向，而此时若以该物体为参考系，并在该参考系上建立坐标系，看起来就仿佛有一股方向相反的力作用在该物体上令该物体在坐标系内有发生位移的趋向，因此称之为惯性力。

1简介▪定义▪惯性力的一种解释▪基本介绍2其他相关▪推导公式▪惯性力的等价描述▪惯性力用途1简介编辑定义惯性力是指:当物体有加速度时（可以是加速阶段，也可以是减速阶段）时，物体具有的惯性会使物体有保持原有运动状态的倾向，而此时若以该物体为参考系，并在该参考系上建立坐标系，看起来就仿佛有一股方向相反的力作用在该物体上令该物体在坐标系内发生位移，因此称之为惯性力。

因为惯性力实际上并不存在，实际存在的只有原本将该物体加速的力，因此惯性力又称为假想力。

它概念的提出是因为在非惯性系中，牛顿运动定律并不适用。

但是为了思维上的方便，可以假象在这个非惯性系中，除了相互作用所引起的力之外还受到一种由于非惯性系而引起的力——惯性力。

例如，当公车刹车时，车上的人因为惯性而向前倾，在车上的人看来仿佛有一股力量将他们向前推，即为惯性力。

然而只有作用在公车的刹车以及轮胎上的摩擦力使公车减速，实际上并不存在将乘客往前推的力，这只是惯性在不同参照系下的表现。

惯性力的一种解释我们通常虽然也说运动是一种相对运动，是相对于参考系说的，但我们认为运动是一个物体的性质，一个物体由于惯性保持速度不变。

外力可以改变这种运动状态。

但我们通常指的运动其实是两个物体的运动差。

我们用运动差表示一个物体的速度。

用参考系与物体的运动差表示为物体的速度或其他。

或说用物体的速度表示两个物体的运动差。

这样两个物体运动差的改变就变成一个物体的运动状态改变。

运动差的改变与力有关。

力是物体运动状态发生改变的原因，两物体的运动差发生改变，必有力作用在其中至少一个物体上。

[1]当受力物体作为参考系的时候，看起来就仿佛有一股方向相反的力作用在另一物体上，因此称之为惯性力。

惯性力及其作用

惯性力及其作用在物理学中，我们经常会遇到一个概念，那就是惯性力。

惯性力是由于物体惯性性质而产生的一种力。

惯性力的作用对于我们理解物体运动中的力学规律至关重要。

本文将详细介绍惯性力的概念及其作用。

首先，我们先来了解一下什么是惯性力。

惯性力是指当一个物体处于加速运动状态时，为了使牛顿力学的第二定律仍然成立，相应产生的一种虚拟力。

这种虚拟力并不是由于其他物体对物体施加的真实力，而是由于物体自身的惯性性质产生的。

惯性力的产生主要是因为物体具有惯性。

惯性是物体保持其状态的性质，即保持静止或匀速直线运动的性质。

根据牛顿第一定律，如果一个物体不受外力作用，它将保持其运动状态不变。

当一个物体在匀速直线运动时，我们在物体上施加一个外力，即使这个力很小，物体也会发生变化。

惯性力就是为了使物体保持原来的运动状态而产生的。

那么，惯性力具体是如何产生的呢？举个例子来说明。

想象一个坐在车上的人，车突然加速或者减速。

当车加速时，人会感到自己被向后推，这是因为人的身体想保持原来的静止状态，而车的加速使人在车内向前运动，身体会受到一个向后的力，即惯性力。

当车减速时，人会感到自己被向前推，这是因为人的身体想保持匀速直线运动的状态，而车的减速使人在车内向后运动，身体会受到一个向前的力，即惯性力。

惯性力对于物体的运动有着重要的影响和作用。

首先，惯性力可以解释物理现象中的一些看似不合理的现象。

比如，在离心机里，当离心机匀速旋转时，离开中心的物体会受到一个向外的力，这个力就是离心力，实际上就是惯性力。

它的作用是使物体保持原来的直线运动状态，但由于物体不再受到中心力（向心力），所以物体会沿着半径方向飞出。

其次，惯性力对于理解和解释地球自转和地球公转也非常重要。

地球自转导致地球上处于静止状态或者做直线运动的物体都受到一个向外的力，这就是地球惯性力。

这个力的作用是使地球上的物体保持原来的运动状态，由于地球自转的角速度非常小，所以地球惯性力对大部分物体的运动状态影响很小，我们通常感受不到它。

大学物理力学定律知识点归纳总结

大学物理力学定律知识点归纳总结力学是物理学中的基础学科之一，研究物体的运动和受力情况。

在力学的研究中，定律是描述物理现象和规律的重要工具。

本文将对大学物理力学中的一些重要定律进行归纳总结，以帮助读者更好地理解和掌握这些知识点。

一、牛顿定律1. 牛顿第一定律（惯性定律）：物体在没有外力作用下，保持静止或匀速直线运动的状态。

2. 牛顿第二定律（运动定律）：当作用于物体上的力不平衡时，物体将产生加速度，其大小与施加力成正比，与物体的质量成反比。

即F=ma。

3. 牛顿第三定律（作用与反作用定律）：任何两个物体之间的作用力和反作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。

二、运动学定律1. 平抛运动：当物体以一定初速度从一定高度水平抛出时，其运动轨迹为抛物线。

2. 自由落体运动：在无空气阻力的情况下，物体下落的加速度为重力加速度，大小约为9.8m/s²，竖直向下。

3. 匀加速直线运动：当物体受到恒定的加速度作用时，其位移与时间的关系可由一系列公式表示，如位移公式、速度公式和加速度公式等。

三、动量和能量守恒定律1. 动量守恒定律：在一个封闭系统中，当物体间没有外力作用时，系统总动量保持不变。

2. 动能守恒定律：在一个封闭系统中，当物体间没有外力做功时（即没有能量转化为其他形式），系统总动能保持不变。

3. 势能和功：物体在受力作用下发生位移时，力所做的功等于力对物体的位移的积。

而势能是物体由于位置或形状的变化而具有的能量。

四、静力学定律1. 牛顿第一定律的应用：当物体处于平衡状态时，所有受力之和等于零。

2. 牛顿第二定律和牛顿第三定律的应用：用于解决静力学问题，求解物体所受的支持力、摩擦力等。

五、万有引力定律1. 万有引力定律：两个物体之间的引力大小与它们的质量成正比，与它们之间的距离的平方成反比。

即 F=G(m1*m2/r²)。

2. 地球上物体的重力：地球对物体施加向地心的引力，被称为物体的重力，大小等于物体的质量乘以重力加速度。

大学物理(2.2.1)--常见力非惯性系惯性力

第二讲常见力非惯性系惯性力
第二讲常见力非惯性系惯性力
※ 几种常见力
m1
m2
1 、万有引力
F

G
m1m2 r2
r
引力常数 G 6.67 1011 N m2 kg2
重力 P mg,
g

GmE r2
地表附近
g

GmE R2
9.80 m s-2
2 、弹性力
由物体形变而产生的。
微观领域中的一种短程力，存在于强子和轻子（电子、中微子、子
1 1015
1013 1017
问题：弹性力和摩擦力分别属于四种基本力中的哪一种？
电磁力！
※ 惯性系
1 、惯性系：牛顿定律适用的参考系，称为惯性系。（循环定义？！） 2 、非惯性系：牛顿定律不适用的参考系，叫非惯性系。
T m2 g m2a m2ar (2)
ar
m1
m1 g
a
T
Tm2
m1am2 g m2a
ar

(m1
m2 ) (g m1 m2
a)
T

2m1m2 m1 m2
(g
a)
例一水桶绕自身垂直轴以角速度
旋转 , 当水与桶一起转动时 , 水面的
形状如何？
解：水面上水珠受力分析如图
dz dr

tan

Δm 2r Δmg

2r g
dz

2r
g
dr
两边积分：
z dz
z0

2
g
r rdr
0
z

z0

大学物理中的力学问题解析

大学物理中的力学问题解析力学是物理学的基础学科之一，研究物体的运动规律以及相互作用力的性质和效应。

在大学物理课程中，力学问题是学生们需要深入理解和掌握的重要内容之一。

本文将对大学物理中的力学问题进行解析，以帮助读者更好地理解和应对这类问题。

一、牛顿第一定律——惯性定律牛顿第一定律也称为惯性定律，它指出：物体如果不受力或受到的合力为零，则物体将保持原来的静止状态或匀速直线运动。

在解决与牛顿第一定律相关的问题时，我们首先需要明确物体受力情况。

如果物体不受力，则根据惯性定律，可以推断物体将保持静止或匀速直线运动。

如果物体受到合力为零的多个力的作用，则同样可以应用惯性定律，根据合力为零可以推断物体将保持原来的状态。

二、牛顿第二定律——运动定律牛顿第二定律描述了物体的运动和受力之间的关系，它表述为力等于质量乘以加速度的积，即F=ma。

在解决与牛顿第二定律相关的问题时，我们需要明确物体受到的所有力，并根据受力情况确定物体的加速度。

通过将已知的力和质量代入牛顿第二定律的公式，可以求解未知的物理量。

三、牛顿第三定律——作用力与反作用力牛顿第三定律指出：任何两个物体之间存在相互作用力，且作用力与反作用力大小相等、方向相反，且作用在两个物体的不同点上。

在解决与牛顿第三定律相关的问题时，我们需要明确物体之间的相互作用力，并根据题目要求确定作用力和反作用力的性质。

根据第三定律，我们可以利用相互作用力的大小关系和方向关系求解问题。

四、摩擦力和斜面问题在涉及摩擦力和斜面的力学问题中，我们需要考虑不同物体之间的摩擦力、斜面的倾角以及物体在斜面上的运动情况。

解决这类问题时，我们可以利用牛顿第二定律和牛顿第三定律分析物体所受到的合力，并通过运用摩擦力和重力的数值关系求解物体的加速度或静止情况。

同时，还需要根据斜面的角度来判断物体在斜面上的运动形式，如平行下滑、静止或上滑。

五、弹簧力和胡克定律弹簧力是力学问题中常见的一种力，它遵循胡克定律。

浅谈大学物理中惯性概念

浅谈大学物理中惯性概念物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质，称为惯性。

惯性是物体的一种固有属性，表现为物体对其运动状态变化的一种阻抗程度，质量是对物体惯性大小的量度。

当作用在物体上的外力为零时，惯性表现为物体保持其运动状态不变，即保持静止或匀速直线运动；当作用在物体上的外力不为零时，惯性表现为外力改变物体运动状态的难易程度。

在外力作用下，相同加速度的物体质量越大惯性越大。

所以物体的惯性，在任何时候（受外力作用或不受外力作用），任何情况下（静止或运动），都不会改变，更不会消失。

惯性是物质自身的一种属性。

在物理学里，惯性（inertia）是物体抵抗其运动状态被改变的性质。

物体的惯性可以用其质量来衡量，质量越大，惯性也越大。

艾萨克·牛顿在巨著《自然哲学的数学原理》里定义惯性为：惯性，是物质固有的属性，是一种抵抗的现象，它存在于每一物体当中，大小与该物体的质量成正比，并尽量使其保持现有的状态，不论是静止状态，或是匀速直线运动状态。

更具体而言，牛顿第一定律表明，存在某些参考系，在其中，不受外力的物体都保持静止或匀速直线运动。

也就是说，从某些参考系观察，假若施加于物体的合外力为零，则物体运动速度的大小与方向恒定。

惯性定义为，牛顿第一定律中的物体具有保持原来运动状态的性质。

满足牛顿第一定律的参考系，称为惯性参考系。

稍后会有关于惯性参考系的更详细论述。

惯性原理是经典力学的基础原理。

很多学者认为惯性原理就是牛顿第一定律。

遵守这原理，物体会持续地以现有速度移动，除非有外力迫使改变其速度。

在地球表面，惯性时常会被摩擦力、空气阻力等等效应掩蔽，从而促使物体的移动速度变得越来越慢（通常最后会变成静止状态）。

这现象误导了许多古代学者，例如，亚里士多德认为，在宇宙里，所有物体都有其“自然位置”——处于完美状态的位置，物体会固定不动于其自然位置，只有当外力施加时，物体才会移动。

定义惯性是一切物体的固有属性，无论是固体、液体或气体，无论物体是运动还是静止，都具有惯性。

大学物理课件__平移惯性力_[福州大学李培官]

车厢加速度 a 。
15
解：选单摆的摆锤为研究对象虚加惯性力
FI ma ( FI ma )
由动静法, 有
Fx 0 , mg sinq FI cosq 0
解得
a g tanq
q 角随着加速度 a 的变化而变化，当 a 不变时， q 角也不变。只要测出q 角，就能知道列车的加速度 a 。
(3)分析受力情况，（既要分析真实的外力，又要分析虚拟的惯性力），作出受力图 (4) 根据非惯性系中的牛顿第二运动定律列矢量方程
(5)建立坐标系，列分量方程 (6)求解，进行讨论
13
第四节
三.解题举例
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14
【例1】列车在水平轨道上行驶，车厢内悬挂一单摆，当车厢
向右作匀加速运动时，单摆左偏角度q ，相对于车厢静止。求
a0
a≠0时单摆和小球的状态
为什么不符合牛顿定律？
结论：牛顿定律在加速平动的参照系中不再成立。加速平动的参照系是非惯性系。
10
（结2论即F）：：式FSm代/参(入a照(（系m1a中a）00，))式质，mm点得aa受：的m合a（0外3力）FaF并合不a等ma于a0ma（（，12））
O
斜面方向以重力加速度“g cos ”
做竖直上抛运动
以出手高度为坐标原点建立坐标系Oy，以抛出红球
时为计时起点.对红球和绿球分别有
y1

v0t

1 2
gt 2
cos
y2

v0 (t

t0)
1 2
g(t

t0 )2
cos
两球相遇时 y1 y2 ，得相遇时间为
t遇＝
（
1 2

名词解释-惯性力

名词解释-惯性力惯性力，一种与牛顿第二定律相对立的内力。

它使物体的加速度与所施加的力成正比，加速度的方向与所施加的力的方向相反。

定义：物体由于具有弹性而在外力撤除后保持静止状态的特性，叫做惯性。

公式：质量=m×a×h能量守恒。

定理：一切形式的能量都可以从一种形式转化为另一种形式。

用公式表示就是：能量=质量×速度×时间。

即：某种形式的能量=这种形式的质量×速度×时间。

光速不变原理：不论宇宙中的物体运动速度多快，其运动方向总是自西向东的；不论时间过去了多久，不管距离有多远，不论空间有多大，光在真空中的传播速度始终是一个定值——每秒三十万千米。

静止质量是标量。

定义：静止质量（或惯性质量）是质点系相对于惯性参考系（通常是质心，物体的几何中心或参考系平面上与之正交的其他一点）的质量。

用公式表示就是： m×k×λ。

其中， m是质量，单位为kg； k是静止质量的另一种定义；λ是相对运动（包括相对于固定坐标系的运动和相对于任意其他惯性参考系的运动）的尺寸因子，用符号γ表示。

例如：物体静止质量为m，以0。

5 m/s2的加速度沿水平面作加速运动，则其静止质量为m×0。

5×1。

5×γ=4m。

在相同条件下，同种物体的质量越大，惯性越大。

惯性是物体的一种属性。

与质量、体积、温度、电阻、电感、电容、磁通量等一样，惯性也具有这些属性，但它不是具有这些属性的原因。

但在物理学中，却将这些物理属性的名称统统改为“惯性”，以符合人们的习惯。

在相同条件下，同种物体的质量越大，惯性越大。

人们生活中接触到的基本都是同种物体，因此把惯性视为一个共同的概念，不管它来源于何处，均按惯性定义。

只要一种物体受力或发生运动，其惯性便会显现出来，称为惯性力。

相关概念：力是物体间的相互作用，是物体对物体的作用。

物体对物体的作用力有三种：重力、弹力和摩擦力。

大一力物理知识点及公式

大一力物理知识点及公式大一力学物理知识点及公式力学是物理学的一个重要分支，研究物体在力的作用下的运动规律和相互作用。

在大一学习力学时，我们需要掌握一些基本的知识点和公式，下面将介绍一些重要的内容。

1. 牛顿第一定律（惯性定律）：物体在没有外力作用下保持静止或匀速运动的状态。

公式表达为F = 0，其中F表示合力。

2. 牛顿第二定律（运动定律）：物体在受到外力作用时，其加速度与作用力成正比，与质量成反比。

公式表达为F = ma，其中F为作用力，m为物体质量，a为加速度。

3. 牛顿第三定律（作用与反作用定律）：任何两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。

公式表达为F1 = -F2，其中F1、F2分别为两个物体之间的作用力。

4. 动能定理：物体的动能与物体所受的合力以及物体的位移之间的关系。

公式表达为Ek = 1/2 mv^2，其中Ek表示动能，m表示物体质量，v表示物体速度。

5. 动量定理：物体受到作用力的改变量等于物体动量的改变量。

公式表达为FΔt = Δp，其中F表示作用力，Δt表示时间间隔，Δp表示动量的改变量。

6. 合力的合成：当一个物体受到多个力的作用时，可以通过合力的合成来求出物体的合力。

合力的合成可以使用向量法或平行四边形法。

7. 弹性力：物体在被撞击或拉伸后能够恢复原状的力。

例如，弹簧的拉伸力和压缩力。

8. 摩擦力：物体相互接触面之间的阻力。

有静摩擦力和动摩擦力之分。

9. 万有引力定律：任何两个物体之间都存在一个万有引力，大小与它们的质量成正比，与它们之间的距离的平方成反比。

公式表达为F = G(m1m2)/r^2，其中F表示引力，G为万有引力常数，m1和m2为两个物体的质量，r为它们之间的距离。

10. 弹力：当物体被拉伸或压缩时，所产生的恢复力。

11. 阻力：物体运动时由于与介质的相互作用而产生的阻碍物体运动的力。

12. 力的分解：将一个力分解为多个共线或不共线的力的合力。

13. 斜面运动：物体在斜面上滑动时的运动规律。