汽车行驶中的惯性力问题分析
惯性力与惯性参考系
惯性力与惯性参考系在物理学中,惯性力与惯性参考系是两个重要的概念。
它们帮助我们理解物体在运动中所受的力和参考系的选择对物体运动所产生的影响。
本文将探讨惯性力与惯性参考系的概念,并讨论它们在物理学中的应用。
一、惯性力的概念惯性力,又称“伪力”,是由于惯性参考系的选择而产生的看似存在的力。
当我们选择一个非惯性参考系来描述物体的运动时,物体会受到额外的力,这些力被称为惯性力。
惯性力的作用是为了保持牛顿的第一定律,在非惯性参考系中依然成立。
举个例子来说明惯性力的概念。
假设一个汽车正在以匀速行驶,而坐在汽车上的人会感觉到一个向后的推力。
这个推力并不是实际存在的力,而是因为惯性参考系的选择而产生的。
在实际上,人所感受到的是汽车行驶带来的加速度变化,从而产生了看似存在的推力。
二、常见的惯性力常见的惯性力有离心力和科里奥利力。
离心力是指物体在旋转参考系中受到的力,它的方向指向旋转轴的外侧。
例如,当我们坐在旋转的摩天轮上时,会有一个向外的离心力让我们倾向于离开轮子。
科里奥利力是指物体在由角加速度引起的不均匀旋转中受到的力,它的方向垂直于物体的速度和旋转轴。
科里奥利力在自然界中的许多现象中都具有重要作用,如飓风和天气系统的形成等。
三、惯性参考系的选择在物理学中,我们常常需要选择适当的参考系来描述物体的运动。
惯性参考系是一种特殊的参考系,其中物体沿直线运动时将不受到惯性力的影响。
相反,非惯性参考系是指与物体运动方向或旋转有关的参考系。
我们通常会选择地球参考系作为自然界中物体运动的参考系,因为地球自转的影响相对较小,可以被忽略不计。
但是在某些情况下,如飞机的飞行、船只的航行等,我们需要考虑非惯性参考系下的物体运动。
在这些情况下,我们需要考虑惯性力的存在,以便准确描述物体的运动状态。
四、应用案例惯性力与惯性参考系在现实生活中有许多应用。
例如,在航空航天工程中,我们需要考虑飞机或火箭在非惯性参考系下的运动。
通过选取适当的参考系,我们可以准确地计算飞行器所受的力和加速度,从而确保飞行的安全和稳定。
关于“惯性”的误解
关于“惯性”的误解陶书成张顺晴“惯性”概念虽然简单,但也容易产生各种各样错误的理解。
如:1. 误认为:物体在没有受到外力作用时,能保持匀速直线运动状态或静止状态,是有惯性的。
当物体受到外力时,不能保持匀速直线运动或静止状态了,因而惯性也没有了。
要纠正这一错误认识,必须先理解物体在受到外力时,它的惯性有何表现。
举个例子:行驶中的汽车或火车,由于惯性不能立即停止运动,即使紧急刹车,也要向前运动一段距离才能停下。
可见,对运动物体即使加上了很大的阻力,要使它停下来仍需要一段时间,“惯性”在此表现为运动物体要保持原有的匀速运动状态(力图反抗速度减小),“惯性”并没有消失。
同理,要使汽车从静止出发,即使加大油门,使牵引力很大,也不可能立刻开得很快。
“惯性”在此表现为原来静止的物体有保持静止状态的性质(力图反抗速度增大)。
从这两个例子可以看出,受到外力的物体仍有惯性。
所以,“一切物体都有惯性”应理解为:一切物体在任何时刻、任何状态下都有惯性。
2. 误认为:“惯性”就是“惯性定律”。
惯性定律指出:一切物体在不受外力作用时,将保持匀速直线运动状态或静止状态。
而从第一点的论述中我们已经得到,物体的惯性并不是仅仅在不受外力时才具有,而是在任何情况下都具有的一种性质。
因此,“惯性定律”所描述的现象只是物体惯性在某一方面的表现而已,即只是物体具有惯性的一个特例。
3. 误认为:惯性的大小与速度的大小有关。
速度大比速度小的同一物体更难停下来。
这一事实很容易让人产生“速度大的物体惯性大”的认识。
从这个认识出发,就会得到“速度越小,惯性越小;速度为零,惯性就消失”的谬论。
所以,惯性的大小不能通过速度的大小来量度。
那么,惯性和什么有关呢?它只和质量的大小有关。
质量越大的物体惯性就越大。
如:静止的乒乓球比汽车更容易运动起来,同样,具有同一速度的乒乓球比汽车更容易停下来。
4. 误认为:物体具有惯性,所以物体受到惯性力的作用。
运动的物体不受外力作用时,将保持匀速运动状态。
车辆侧倾怎么解决方案问题
车辆侧倾怎么解决方案问题
在驾驶车辆的过程中,车辆出现侧倾问题是比较常见的现象,尤其是行驶于弯道、急转弯的路段时,车辆侧倾可能会给驾驶员带来安全隐患。
本文将介绍车辆侧倾的原因以及解决方案问题。
车辆侧倾的原因
1.车速过快:当车辆行驶速度过快时,惯性力增大,车身惯性向外侧作
用,使车辆出现侧倾现象。
2.车重分布不均:当车辆载重不均匀或车内物品摆放不当时,会使重心
偏移,增大侧倾风险。
3.悬挂系统故障:悬挂系统是车辆平稳行驶的关键,当车辆悬挂系统故
障时,会使车辆出现侧倾等异常现象。
解决方案问题
1.合理控制速度:合理控制车速是解决车辆侧倾问题的重要方法。
有些
弯道、急转弯需要减速通过,同时在平稳直线路段也应注意控制车速。
2.均匀分配负载:车辆载重时,应尽量均匀分配负载,避免过于集中在
车身的某一侧。
3.管理悬挂系统:定期对车辆悬挂系统进行检查和维护,及时更换故障
部件,保证悬挂系统的正常运行。
4.选择合适的车型:车型也是影响车辆侧倾问题的因素之一,选购车辆
时应选择符合自身需求的车型,并对车辆性能有一定的了解,以避免不必要的安全风险。
结论
车辆侧倾是常见的问题,不仅会影响车辆行驶的安全性,还会对驾驶体验造成影响。
通过本文介绍的解决方案,我们可以更好地预防和减轻车辆侧倾问题,为我们的驾驶安全保驾护航。
初中物理中的惯性测试题
初中物理中的惯性测试题在初中物理的学习中,惯性是一个重要的概念。
为了帮助同学们更好地理解和掌握惯性的知识,我们来一起看看一些有关惯性的测试题。
一、选择题1、下列关于惯性的说法中,正确的是()A 只有静止的物体才有惯性B 只有做匀速直线运动的物体才有惯性C 一切物体在任何情况下都有惯性D 物体的速度越大,惯性越大答案:C解析:惯性是物体的固有属性,一切物体在任何情况下都有惯性,与物体的运动状态无关,也与物体的速度大小无关。
2、正在行驶的汽车,如果突然刹车,乘客会向前倾,这是因为()A 乘客受到向前的力B 乘客具有惯性C 汽车具有惯性D 乘客受到惯性力答案:B解析:汽车突然刹车时,乘客的脚随车一起减速,而身体上部由于惯性要保持原来的运动状态,所以会向前倾。
惯性不是力,不能说“受到惯性力”。
3、下列现象中,不能用惯性知识解释的是()A 运动员跳远时需要助跑B 子弹离开枪膛后仍能继续向前飞行C 用力将物体抛出去,物体最终会落到地面上D 汽车在刹车时,乘客会向前倾倒答案:C解析:运动员跳远时助跑是利用惯性,使运动员在起跳时具有较大的速度,从而跳得更远;子弹离开枪膛后仍能继续向前飞行,是因为子弹具有惯性;汽车刹车时乘客向前倾倒,是因为乘客具有惯性。
而用力将物体抛出去,物体最终会落到地面上,是因为物体受到重力的作用,不是惯性。
4、一辆汽车分别以 6 米/秒和 4 米/秒的速度运动时,它的惯性大小()A 一样大B 速度为 6 米/秒时大C 速度为 4 米/秒时大D 无法比较答案:A解析:惯性的大小只与物体的质量有关,与物体的速度无关。
同一辆汽车,质量不变,所以惯性大小一样。
5、下列事例中,属于防止惯性带来危害的是()A 拍打衣服,把灰尘拍去B 将足球射入球门C 公路上汽车限速行驶D 跳远时快速助跑答案:C解析:拍打衣服,把灰尘拍去,是利用惯性;将足球射入球门,是利用惯性;跳远时快速助跑,是利用惯性。
公路上汽车限速行驶,是为了防止惯性带来的危害,避免因刹车距离过长而发生交通事故。
理解高速运动中的惯性力:高中物理教案
理解高速运动中的惯性力:高中物理教案。
一、高速运动中的惯性力的产生原因惯性力是由于物体本身具有惯性而产生的力。
在高速运动中,物体的速度较快,而速度的改变需要时间。
因此,当物体运动状态发生变化时,如转弯、加速等,物体的惯性会使其继续沿着原来的方向运动,这时就会产生惯性力。
以汽车行驶为例,当汽车需要转弯时,转弯的路线不是直线而是曲线。
汽车在原来直行的状态下,惯性将使其继续往前行驶,而不愿意改变方向,这时产生了向外的离心力,导致车辆向外侧偏离。
同样,在高速行驶中急刹车时,惯性也会使物体继续前行,离心力会将车辆向前抛出。
二、高速运动中的惯性力的计算高速运动中的惯性力不仅会产生,还需要我们能够精确地计算。
在高中物理教案中,我们需要掌握一些基本的物理公式和知识,例如牛顿第一、二、三定律、向心加速度公式、牛顿定律、动能定理等等。
这些知识点会帮助我们更好地理解和计算高速运动中的惯性力。
向心加速度公式a=v²/r是计算高速运动中的向心加速度的公式,而向心力公式f=m·a则是计算向心力的公式。
其中,v表示物体运动的速度,r表示物体运动轨迹的半径,m表示物体质量。
这些公式可以帮助我们计算出高速运动中的惯性力的大小和方向。
例如,飞机在急转弯时,惯性力会将飞机向外推出,成为向外的离心力,而向心力会将其拉向坐标轴上心的位置。
三、高速运动中的惯性力的应用高速运动中的惯性力有着广泛的应用,除了在科学研究和物理实验中使用,还被广泛运用在日常生活中。
例如车辆的安全带和头枕,都是为了减轻高速运动中的惯性力对乘客的影响而设计的。
它们能够确保乘客在发生意外情况时仍然能够保证安全。
另外,高速运动中的惯性力在工业生产中也有着广泛的应用。
例如,旋转机械的操作,需要利用旋转速度和旋转半径来计算出向心加速度和向心力。
这样可以确保机械的正确运转,并保证工作的精度和效果。
四、结语高速运动中的惯性力是一个很重要的物理概念,它的产生、计算以及应用对我们的日常生活和工业生产都有很大的意义。
惯性 物理知识点总结归纳
惯性物理知识点总结归纳一、惯性的定义惯性是物体保持其状态的性质,包括位置、速度和方向。
根据牛顿的第一定律,一个物体如果没有受到外力的作用,它会继续保持静止或匀速直线运动的状态。
这种倾向被称为惯性。
二、牛顿的第一定律牛顿的第一定律是物理学中最基本的定律之一,它描述了惯性的现象。
具体表述为:“物体要么保持静止,要么以恒定速度直线运动,除非有外力作用于其上”。
换句话说,一个物体如果没有受到外力的作用,它会保持其原来的状态,这就是惯性的表现。
三、惯性的示例1. 车辆行驶时,乘客在车内保持匀速直线运动的状态,因为车子提供了外力来维持它的状态。
一旦车子急转弯或急刹车,乘客就会感觉到惯性力的作用,使其向相反方向产生推力。
2. 人在坐车或坐地铁时,车辆突然启动或停止时,人会感觉到身体被向前或向后推动,这就是因为人体在保持原来运动状态的惯性。
3. 当一个人站在火车或公交车上时,车辆突然启动或停止,人也会感觉到身体产生向前或向后的推力,这是因为人体保持其原来运动状态的惯性导致的。
四、惯性的分类根据物体的运动状态和受力情况,惯性可以分为位置惯性、速度惯性和方向惯性。
这三种惯性在不同情况下会产生不同的影响。
1. 位置惯性:指的是物体保持其位置的倾向。
如果一个物体没有受到外力的作用,它会继续保持原来的位置,这就是位置惯性的体现。
2. 速度惯性:指的是物体保持其速度的倾向。
如果一个物体没有受到外力的作用,它会保持原来的运动速度,这就是速度惯性的体现。
3. 方向惯性:指的是物体保持其运动方向的倾向。
如果一个物体没有受到外力的作用,它会继续保持原来的运动方向,这就是方向惯性的体现。
五、惯性力的概念惯性力是指当物体受到外力作用时,它产生的一种与外力相反的力。
它的大小和方向与外力相反,但是仅在参考系非惯性参考系中才会产生。
在惯性参考系中,物体受到的力仅包括外力,而惯性力并不会出现。
六、惯性的应用惯性在现实生活中有着广泛的应用,尤其在工程技术和交通运输领域中更为常见。
人教版中考物理专项训练:惯性(含解析)
惯性一.选择题(共20小题)1.下列关于惯性说法正确的是()A.静止在草坪上的足球没有惯性B.高速公路汽车限速是为了安全,因为速度越大惯性越大C.百米赛跑的运动员撞线后还要跑出去一段距离,是由于受到惯性的作用D.歼击机投入战斗前要抛掉副油箱,这是为了减小惯性增强战斗机的灵活性2.2014年5月,在仙海风景区举行了绵阳建市以来最大规模的龙舟赛,下列说法正确的是()A.龙舟静止时没有惯性,运动起来后才有惯性B.龙舟到达终点后不能立即停下来,是因为受到惯性力的作用C.运动员不再划龙舟,龙舟会慢慢停下来,说明物体运动需要力来维持D.运动员用浆向后划水使龙舟前进,说明物体之间力的作用是相互的3.如图所示,锤子的锤头变松了,人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上.则下列说法正确的是()A.锤柄下端受到撞击时,锤柄比锤头先停止运动B.锤柄下端受到撞击时,锤头比锤柄先停止运动C.这利用了锤头的惯性,锤头质量越大越容易套紧D.这利用了锤柄的惯性,锤柄质量越小越容易套紧4.司机在驾驶汽车时必须要系上安全带,系上安全带可以()A.减小汽车的惯性,防止发生事故B.减小司机的惯性,防止发生事故C.减小因汽车突然减速造成的伤害D.减小因汽车突然加速造成的伤害5.去年,韩国“岁月号”客轮在前往济州岛途中突然急转,装载的货物发生偏移,导致客轮侧翻.客轮急转时装载的货物发生偏移的主要原因是()A.货物的重力变小B.货物具有惯性C.货物受到的摩擦力消失D.货物受到平衡力的作用6.下列现象与惯性有关的是()A.小朋友喜欢看动画片B.投出的篮球在空中继续向前运动C.同种电荷相互排斥D.水银的温度升高时体积增大7.关于力学知识,下列说法正确的是()A.踢出去的足球,能继续向前滚动,是由于足球受到惯性的作用B.用桨向后划水,船就会向前运动,利用了物体间的作用是相互的C.飞机前进时,机翼上、下表面存在压强差,因而有压力差,从而产生升力,使飞机上升D.如果要使一个物体持续运动就必须对它施加力的作用8.如图所示,电梯内一弹簧下挂一物块,当整个电梯突然向上作加速运动时,下列说法正确的是()A.物块速度变大时其惯性增大B.弹簧对物块的拉力等于物块的重力C.弹簧对物块的拉力等于物块对弹簧的拉力D.弹簧伸长了,弹性势能不变9.在运动场上常看到以下场景,其中能用惯性知识解释的是()A.跳高运动员越过横杆落到垫子上B.投掷出的铅球离开手后向前运动C.运动员跑到终点后不能立即停下D.起跑时运动员用脚向后使劲蹬地10.关于惯性,下列说法正确的是()A.静止的物体没有惯性B.运动的物体没有惯性C.太空中的物体没有惯性D.一切物体都有惯性11.用力拉着物块在水平台面上运动,达到一定速度后,撤去拉力,物块做减速运动直至停止,物块从撤去拉力到停止前的过程中,以下说法正确的是()A.物块的惯性越来越小B.物块所受滑动摩擦力越来越小C.物块的重力势能越来越小D.物块的动能越来越小12.如图所示,在粗糙程度相同的地面上,手推木块向右压缩弹簧;释放木块,木块沿水平地面向左运动;离开弹簧后,木块运动到某一位置停下.下列说法中正确的是()A.木块在弹簧恢复原状过程中,所受弹力变大B.木块离开弹簧后,受到的滑动摩擦力变大C.木块离开弹簧后能继续运动,是因为它有惯性D.弹簧恢复原状过程中,弹性势能变大13.如图所示,将硬币下的硬纸片用手指突然弹出,下列描述错误的()A.硬币受到惯性作用落入杯中B.纸片飞出说明力可以改变物体的运动状态C.硬币下落过程中重力势能转化为动能D.弹纸片时手指感到疼说明力的作用是相互的14.关于惯性现象的解释:①行驶的汽车关闭发动机后还能行驶一段距离是因为汽车受到惯性力作用;②跳远运动员助跑起跳是为了增大惯性;③小汽车配置安全带可以减小惯性带来的危害;④抛出去的实心球还会在空中运行一段距离是因为实心球具有惯性,以上说法正确的是()A.①②B.②④C.③④D.①③15.下列现象中,没有利用惯性的是()A.跳远运动员助跑一段距离才起跳B.苹果熟了,从树上落向地面C.掷出去的铅球在空中继续向前飞行D.上岸后的鸭子,振动翅膀,将水抖掉16.第二届世界青年奥运会于2014年8月在南京举行,庆元县年仅15岁的吴琳俐在T293级女子帆板比赛中荣获冠军,下列分析正确的是()A.帆板静止在水面时没有惯性B.帆板前进时以水为参照物运动员是静止的C.帆板受到的浮力大于帆板和运动员受到的重力D.风力使帆板由静止变运动说明力能改变物体的运动状态17.下列关于甲、乙、丙、丁四幅图的说法正确的是()A.撞击锤柄,锤柄停止运动,锤头由于惯性作用继续向下运动便紧套在柄上B.近视眼原来成像在视网膜之后,佩带凹透镜后得到了矫正C.若闭合开关,通电螺丝线管的左端为N极,右端为S极D.每个滑轮重2牛,物体重6牛,不计绳重与摩擦,静止时拉力F为4牛18.惯性在日常生活和生产中有利有弊,下面四种现象有弊的是()A.锤头松了,把锤柄在地面上撞击几下,锤头就紧紧的套在锤柄上B.往锅炉内添煤时,不用把铲子送进炉灶内,煤就随着铲子运动的方向进入灶内C.汽车刹车时,站在车内的人向前倾倒D.拍打衣服可以去掉衣服上的尘土19.奶奶做饭时,小军在旁边仔细观察,联想到许多物理现象,其中错误的是()A.泼水时,盆留在手中,水受到惯性作用飞出去了B.把鸡蛋向碗边一撞,鸡蛋就破了,是利用了力的相互作用C.饺子上捏出了漂亮的花边,是力改变了物体的形状D.静止在水平桌面上的电饭锅受到的重力和桌面对它的支持力是一对平衡力20.“十次车祸九次快,还有喝酒和超载”.汽车在水平公路行驶过程中,超速、超载容易引发交通事故,以下说法正确的是()A.汽车的速度越大,惯性越小B.汽车的速度越大,惯性越大C.汽车的质量越大,惯性越小D.汽车的质量越大,惯性越大二.填空题(共10小题)21.足球运动员起脚射门,足球离脚后由于还能继续飞向球门;守门员飞身将球扑住,说明力能改变物体的 .22.用头顶出去的足球仍能继续运动,是由于足球具有;足球最终落回到地面,说明力可以改变物体的;在足球下落过程中,足球的重力势能减小,动能 .23.小明同学骑自行车上学途中,突遇障碍物,采用紧急刹车,他由于向前倾;该自行车轮胎上有许多凹凸不平的花纹,是采用增大接触面的粗糙程度的方法来增大 .24.小刚在立定跳远起跳时,用力向后蹬地,就能获得向前的力,这是因为物体间力的作用是的.离开地面后,由于,他在空中还能继续向前运动.25.离弦的箭由于具有要保持原来的运动状态还会继续前行;越尖的箭头越容易射穿目标,是因为箭头越尖对目标的压强越(选填“大”或“小”).26.(沈阳市校车安全管理办法)规定校车应全部安装座椅安全带,这是为了防止急刹车时学生因具有,身体前倾而受到伤害.校车的动力来自内燃机,在如图所示的示意图中,图表示的是四冲程内燃机的吸气冲程.27.如图所示,用塑料尺用力击打一摞棋子中的一个,该棋子飞出而上面的棋子又落到它原来的位置,是由于它们具有.棋子飞出的瞬间运动状态是发生改变的原因是塑料尺施加的的作用.下面两个棋子静止不动,是受力作用.28.2014年巴西世界杯足球赛引起世界人民的关注.在比赛中,某运动员用头顶回远处飞来的足球(如图),说明力可以改变物体的;运动员起脚射门,足球离脚后,由于还能继续飞向球门.29.汽车刹车后不会立即停下,这是因为汽车具有,车速会逐渐变小,是由于受到地面摩擦力的作用,这说明力可以改变物体的 .30.如图(a)所示,盛有水的烧杯和小车一起向右做匀速直线运动,当烧杯中的水出现如图(b)所示的状态时,说明小车在做(选填“加速”“减速”或“匀速”)运动,在此过程中,小车的惯性(选填“变大”“变小”或“不变”).惯性参考答案与试题解析一.选择题(共20小题)1.下列关于惯性说法正确的是()A.静止在草坪上的足球没有惯性B.高速公路汽车限速是为了安全,因为速度越大惯性越大C.百米赛跑的运动员撞线后还要跑出去一段距离,是由于受到惯性的作用D.歼击机投入战斗前要抛掉副油箱,这是为了减小惯性增强战斗机的灵活性考点:惯性.专题:运动和力.分析:惯性是物体的固有属性,它指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质,惯性大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大.解答:解:A、一切物体在任何情况下都有惯性,因此静止在草坪上的足球有惯性,故A错误;B、物体的惯性只与物体的质量有关,与速度无关,故B错误;C、百米赛跑的运动员撞线后还要跑出去一段距离,是由于惯性还要保持原来的运动状态,而不是受到惯性作用;故C错误;D、惯性大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,因此歼击机投入战斗前要抛掉副油箱,这是为了减小惯性更加灵活,故D正确.故选D.点评:惯性是物理学中的一个性质,它描述的是物体能够保持原来的运动状态的性质.2.2014年5月,在仙海风景区举行了绵阳建市以来最大规模的龙舟赛,下列说法正确的是()A.龙舟静止时没有惯性,运动起来后才有惯性B.龙舟到达终点后不能立即停下来,是因为受到惯性力的作用C.运动员不再划龙舟,龙舟会慢慢停下来,说明物体运动需要力来维持D.运动员用浆向后划水使龙舟前进,说明物体之间力的作用是相互的考点:惯性;力作用的相互性.专题:运动和力.分析:①物体具有保持原来运动状态不变的性质叫做惯性,惯性不是力,而是物体本身的一种性质,任何物体在任何状态下都具有惯性;②物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因;③力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的.解答:解:A、一切物体在任何状态下都有惯性,所以龙舟静止时有惯性,运动起来也有惯性.此选项错误;B、龙舟到达终点后不能立即停下来,是因为具有惯性的原因,要保持原来的运动状态.此选项错误;C、运动员不再划龙舟,龙舟会慢慢停下来,原因是龙舟受到水的阻力作用.此选项错误;D、运动员用桨向后划水,对水施加力的作用,由于物体间力的作用是相互的,水就会对船桨产生向前的反作用力使龙舟前进.此选项正确.故选D.点评:本题借助龙舟比赛考查了力学的基础知识,学生在惯性的理解上出错较多,记住“惯性”是一种性质,而不是一种力.3.如图所示,锤子的锤头变松了,人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上.则下列说法正确的是()A.锤柄下端受到撞击时,锤柄比锤头先停止运动B.锤柄下端受到撞击时,锤头比锤柄先停止运动C.这利用了锤头的惯性,锤头质量越大越容易套紧D.这利用了锤柄的惯性,锤柄质量越小越容易套紧考点:惯性.专题:运动和力.分析:一切物体都有保持运动状态不变的性质,叫惯性;惯性与物体的质量有关,质量越大,惯性越大.解答:解:AB、锤头与锤柄原来都向下运动,锤柄撞在硬物上受到阻力作用,改变了它的运动状态,就停止了运动,锤头没受阻力仍保持原来运动状态,继续向下运动,这样锤头就紧套在锤柄上了.选项A正确、选项B错误;CD、当锤柄受到阻力停止运动时,锤头由于具有惯性,继续向下运动,就紧套在锤柄上了.并且锤头质量越大惯性越大,越容易套紧.选项C正确、选项D错误.故选A、C.点评:本题主要考查学生用惯性知识解释生活中一些现象的能力,体现了从物理走向生活的理念,是一道基础题.4.司机在驾驶汽车时必须要系上安全带,系上安全带可以()A.减小汽车的惯性,防止发生事故B.减小司机的惯性,防止发生事故C.减小因汽车突然减速造成的伤害D.减小因汽车突然加速造成的伤害考点:惯性.专题:运动和力.分析:①一切物体都具有惯性,惯性大小的决定因素是质量;②汽车刹车时,如果没有安全带的保护,驾驶员会因为自身惯性向前运动而发生事故.所以要让安全带起到保护人体的作用,防止惯性带来的伤害.解答:解:A、B、汽车和司机的质量是一定的,有无安全带,汽车行驶速度大小,汽车和司机的惯性都不变.不符合题意;C、司机原来和车一起向前运动,紧急刹车时,车由运动突然变成静止,而司机由于具有惯性,继续向前运动,容易撞到挡风玻璃发生伤害,使用安全带可以起到保护作用.符合题意;D、司机原来和车一起向前运动,突然加速时,司机由于具有惯性,会先后运动,座椅可以对实际起到保护作用.此时安全带不起作用.不符合题意.故选C.点评:本题难度较小,主要考查生活中的惯性现象,需要学生认真体会身边的现象中包含的物理知识,做到学以致用.5.去年,韩国“岁月号”客轮在前往济州岛途中突然急转,装载的货物发生偏移,导致客轮侧翻.客轮急转时装载的货物发生偏移的主要原因是()A.货物的重力变小B.货物具有惯性C.货物受到的摩擦力消失D.货物受到平衡力的作用考点:惯性.专题:运动和力.分析:任何物体都有保持原来运动状态不变的性质,即惯性;解答:解:高速航行的客轮在突然转向时货物由于具有惯性仍处于原来的运动状态从而发生侧移.故选B.点评:此题通过韩国“岁月”号客轮沉没事件,考查了惯性知识,说明了物理与生活的联系,在学习物理知识的同时要注意其应用.6.下列现象与惯性有关的是()A.小朋友喜欢看动画片B.投出的篮球在空中继续向前运动C.同种电荷相互排斥D.水银的温度升高时体积增大考点:惯性.专题:运动和力.分析:一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性;结合选项中的描述可判断哪一个是与惯性有关的知识.解答:解:A、小朋友喜欢看动画片,不包括力学的知识,更与惯性无关,不合题意;B、投出的篮球在空中继续向前运动是因为篮球具有惯性,符合题意;C、同种电荷相互排斥反映了电荷间的相互作用规律,与惯性无关,不合题意;D、水银的温度升高时体积增大,反映了物体热胀冷缩的性质,与惯性无关,不合题意.故选B.点评:知识惯性的概念,并能用惯性的知识来解释和辨别生活中的现象,可顺利做出解答.7.关于力学知识,下列说法正确的是()A.踢出去的足球,能继续向前滚动,是由于足球受到惯性的作用B.用桨向后划水,船就会向前运动,利用了物体间的作用是相互的C.飞机前进时,机翼上、下表面存在压强差,因而有压力差,从而产生升力,使飞机上升D.如果要使一个物体持续运动就必须对它施加力的作用考点:惯性;力作用的相互性;力与运动的关系;飞机的升力.专题:运动和力.分析:(1)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性;(2)物体间力的作用是相互的,据此分析;(3)流体流速越快的位置压强越小,据此做出分析;(4)力是改变物体运动状态的原因,维持物体的运动不需要力.解答:解:A、踢出去的足球,能继续向前滚动,是由于足球具有惯性,而不能说受到惯性的作用,故A错误;B、用桨向后划水,船就会向前运动,利用了物体间的作用是相互的,故B正确;C、飞机前进时,机翼上方空气流速快、压强大,下方空气流速慢、压强小,上下表面存在压强差,因而有压力差,从而产生升力,使飞机上升,故C正确;D、力是改变物体运动状态的原因,维持物体的运动不需要力,物体不受力时照样可以做匀速直线运动,故D错误.故选BC.点评:本题考查了我们对惯性、力的作用的相互性、流体压强与流速的关系,以及力与运动关系的了解与掌握,属力学的基础知识.8.如图所示,电梯内一弹簧下挂一物块,当整个电梯突然向上作加速运动时,下列说法正确的是()A.物块速度变大时其惯性增大B.弹簧对物块的拉力等于物块的重力C.弹簧对物块的拉力等于物块对弹簧的拉力D.弹簧伸长了,弹性势能不变考点:惯性;力与运动的关系;动能和势能的大小变化.专题:运动和力;机械能及其转化.分析:(1)惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系,质量越大,惯性越大.(2)处于平衡状态的物体才受到平衡力的作用;(3)力的作用是相互的;(4)影响弹性势能的因素有弹性形变的大小,在弹性限度内,弹性形变越大,物体具有的弹性势能越大.解答:解:A、惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体运动速度等都没有关系.故A错误;B、当整个电梯突然向上作加速运动时,弹簧对物块的拉力大于物块的重力.故B错误;C、弹簧对物块的拉力和物块对弹簧的拉力是一对相互作用力,大小相等.故C正确;D、弹簧伸长了,弹性势能增大.故D错误.故选C.点评:此题考查惯性、力的作用是相互的、影响弹性势能的因素等多个知识点,是一道综合性很强的题目,解答此题需要特别注意的是处于平衡状态的物体才受到平衡力的作用.9.在运动场上常看到以下场景,其中能用惯性知识解释的是()A.跳高运动员越过横杆落到垫子上B.投掷出的铅球离开手后向前运动C.运动员跑到终点后不能立即停下D.起跑时运动员用脚向后使劲蹬地考点:惯性.专题:运动和力.分析:物体具有保持原来运动状态不变的性质叫做惯性,一切物体都具有惯性.据此对选项中的描述做出判断.解答:解:A、跳高运动员越过横杆落到垫子上,在下落时是因为受到了重力的作用,与惯性无关,故A错误;B、投掷出的铅球离开手后向前运动,是因为铅球具有惯性仍要保持原来的运动状态,故B 正确;C、运动员跑到终点后不能立即停下,是因为运动员具有惯性仍要保持原来向前运动的状态,故C正确;D、起跑时运动员用脚向后使劲蹬地,人向前进,利用了物体间力的作用是相互的,故D错误.故选BC.点评:本题考查了惯性的知识,知道惯性的概念是正确解题的前提,解题时要根据实际物理情景进行分析,作出判断.10.关于惯性,下列说法正确的是()A.静止的物体没有惯性B.运动的物体没有惯性C.太空中的物体没有惯性D.一切物体都有惯性考点:惯性.专题:运动和力.分析:惯性是物体的固有属性,它指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质,惯性大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大.解答:解:不论是运动的还是静止的物体都有惯性,惯性与所处的运动状态无关,与所处的位置无关,惯性只有物体的质量有关,质量越大,惯性越大.故ABC错误、D正确.故选:D.点评:惯性是物理学中的一个性质,它描述的是物体能够保持原来的运动状态的性质,不能和生活中的习惯等混在一起.11.用力拉着物块在水平台面上运动,达到一定速度后,撤去拉力,物块做减速运动直至停止,物块从撤去拉力到停止前的过程中,以下说法正确的是()A.物块的惯性越来越小B.物块所受滑动摩擦力越来越小C.物块的重力势能越来越小D.物块的动能越来越小考点:惯性;摩擦力大小的影响因素;动能和势能的大小变化.专题:运动和力;重力、弹力、摩擦力;机械能及其转化.分析:(1)惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系,质量越大,惯性越大.(2)摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度;(3)影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度;(4)影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度.解答:解:A、惯性大小只跟物体的质量大小有关,物块从撤去拉力到停止前的过程中,质量不变,惯性不变.故A错误;B、物块从撤去拉力到停止前的过程中,物块对水平面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所受滑动摩擦力不变;故B错误;C、物块从撤去拉力到停止前的过程中,质量不变,高度不变,物块的重力势能不变.故C 错误;D、物块从撤去拉力到停止前的过程中,质量不变,速度越来越小,物块的动能越来越小.故D正确.故选D.点评:此题考查惯性、摩擦力大小的影响因素、动能和势能大小变化,是一道综合性很强的题目,但总体难度不大,答题时务必要认真仔细!12.如图所示,在粗糙程度相同的地面上,手推木块向右压缩弹簧;释放木块,木块沿水平地面向左运动;离开弹簧后,木块运动到某一位置停下.下列说法中正确的是()A.木块在弹簧恢复原状过程中,所受弹力变大B.木块离开弹簧后,受到的滑动摩擦力变大C.木块离开弹簧后能继续运动,是因为它有惯性D.弹簧恢复原状过程中,弹性势能变大考点:惯性;动能和势能的大小变化.专题:运动和力;机械能及其转化.分析:(1)木块与地面之间的摩擦力属于滑动摩擦力,影响滑动摩擦力大小的因素是压力和接触面的粗糙程度,通过分析压力和接触面的粗糙程度是否变化、怎样变化,来分析摩擦力的变化;(2)同一根弹簧,在弹性限度内,弹簧形变越大,产生的弹力越大.(3)弹性势能大小的影响因素:发生弹性形变的大小,发生弹性形变的难易程度.弹性形变越大,发生弹性形变越难,弹性势能越大.解答:解:A、木块向左运动过程中,弹簧变长,弹簧的形变逐渐减小,弹力逐渐变小.故A错误;B、木块离开弹簧后,木块对水平地面的压力和接触面的粗糙程度没有变,摩擦力就是不变的,方向向左;故B错误;C、木块离开弹簧后,不再受弹簧弹力的作用由于惯性可以继续前进;故C正确;D、恢复原状时,弹性形变不断减小,弹性势能减小.故D错误.故选C.点评:此题考查的知识点有:摩擦力的大小、惯性、弹性势能的影响因素等,是一道学科综合题.13.如图所示,将硬币下的硬纸片用手指突然弹出,下列描述错误的()A.硬币受到惯性作用落入杯中B.纸片飞出说明力可以改变物体的运动状态C.硬币下落过程中重力势能转化为动能D.弹纸片时手指感到疼说明力的作用是相互的考点:惯性;力的作用效果;力作用的相互性;动能和势能的转化与守恒.专题:运动和力;机械能及其转化.分析: A、一切物体都有保持原来运动状态不变的性质称为惯性.重力的方向总是竖直向下的.B、力可以改变物体的运动状态.C、动能大小的影响因素:质量、速度.质量越大,速度越大,动能越大.重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度.质量越大,高度越高,重力势能越大.D、力的作用是相互的.解答:解:A、硬币由于受到重力的作用,因此落入杯中.故A错误;B、纸片受力后飞出说明力可以改变物体的运动状态;故B正确;C、硬币下落过程中,质量不变,速度变大,高度减小,因此重力势能转化为动能;故C正确;D、弹纸片时,纸片给手指一个作用力,因此手指感到疼,说明力的作用是相互的;故D正确.。
第20章 惯性力
FIR maC M IC J C
结论:有质量对称平面的刚体,平行于此 平面运动时,刚体的惯性力系简化为在此 平面内的一个力和一个力偶。这个力通过 质心,其大小等于刚体的质量与质心加速 度的乘积,其方向与质心加速度的方向相 反;这个力偶的矩等于刚体对过质心且垂 直于质量对称面的轴的转动惯量与角角速 度的乘积,转向与角加速度相反。
§20-2 刚体惯性力系的简化
对质点系,每个质点均受到惯性力的作用,这些惯性力形成一 个力系,利用静力学的力系简化理论,求出惯性力系的主矢和 主矩,给解题会带来方便,这里讨论刚体平移、定轴转动和平 面运动时惯性力系的简化。 以FIR表示惯性力系的主矢,则
FIR mi ai maC
该式对任何质点系做任意运动都成立,当然适用于做平移 、定轴转动与平面运动的刚体。主矢的大小和方向与简化中心 的位置无关。
t aBA aA l l
aA aB a t CA
C
aC a A a
t CA
aA
q
A
aA
19
第二十章 惯性力
因此得此杆惯性力系的主矢为
P P t FIR aC (a A aCA ) FIe FIr g g
式中
P P t FIe a A,FIr aCA g g
23
第二十章 惯性力
[例4] 牵引车的主动轮质量为m,半径为R,沿水平直线
轨道滚动,设车轮所受的主动力可简化为作用于质心的
两个力 F1 、F2 及驱动力偶矩M,车轮对于通过质心C并垂 直于轮盘的轴的回转半径为,轮与轨道间摩擦系数为f , 试求在车轮滚动而不滑动的条件下,驱动力偶矩M 之最 大值。
惯性力与惯性参考系的概念
惯性力与惯性参考系的概念当我们坐在车上行驶时,我们会感受到一种被推动或者拉扯的力量。
同样地,当我们转弯时,我们也会感受到一股向外的力。
这些力量就是所谓的惯性力,它们是由于我们身体具有惯性而产生的。
惯性力是指物体在惯性参考系中所受到的虚拟力。
什么是惯性参考系呢?惯性参考系是指那些相对于具有惯性的物体保持静止或者匀速直线运动的参考系。
在这样的参考系中,物体受到的所有力只是由相互作用产生的。
因此,当我们坐在车上行驶时,我们感受到的惯性力实际上是由于我们所采用的参考系是车子自身的参考系而产生的。
为了更好地理解惯性力与惯性参考系的概念,我们可以通过一些具体的例子来说明。
想象一下我们坐在一辆旋转的摩天轮上。
当摩天轮加速时,我们会感受到一股向外的力,这就是离心力。
离心力是一种惯性力,它是由于我们身体具有惯性,而在旋转参考系中受到的虚拟力。
同样地,在转弯时,我们也会感受到一种向外的力,这就是所谓的向心力。
在转弯参考系中,由于我们身体具有惯性,所以我们会感受到这样的向外力。
当我们坐在汽车里转弯时,向心力的大小取决于转弯半径的大小和速度的平方。
当转弯半径减小或者速度增加时,我们所感受到的向心力也会增加。
另一个有趣的例子是,在高速行驶的火车上放置一个小球。
当火车突然减速或者停下来时,小球会向前滑动。
这是因为小球具有惯性,继续保持原有的运动状态。
当火车减速或者停下来时,小球仍然保持原有的运动状态,因此在惯性参考系中,小球会被推向车厢的前方,落在我们的视野中。
惯性力与惯性参考系的概念在物理学中具有重要意义。
了解这些概念可以帮助我们更好地理解物体在不同参考系下的运动规律。
在日常生活中,我们经常会感受到惯性力的存在,例如坐在车上行驶时感受到的推拉力。
这些现象的解释就可以归结为惯性力与惯性参考系的概念。
总而言之,惯性力与惯性参考系的概念是物理学中重要的概念。
通过理解这些概念,我们可以更好地解释日常生活中的一些现象,并深入了解运动规律。
理论力学中的惯性力有哪些应用?
理论力学中的惯性力有哪些应用?在我们日常生活和众多工程领域中,理论力学的知识无处不在。
其中,惯性力作为理论力学中的一个重要概念,发挥着不可或缺的作用。
那么,惯性力究竟有哪些应用呢?首先,让我们来了解一下什么是惯性力。
惯性力是在非惯性参考系中为了使牛顿运动定律仍然成立而引入的一种虚拟力。
简单来说,当我们所处的参考系本身具有加速度时,为了能像在惯性系中那样运用牛顿定律来分析物体的运动,就需要引入惯性力。
在汽车设计中,惯性力的概念有着重要的应用。
当汽车突然加速时,乘客会感受到一股向后的力;而当汽车紧急刹车时,乘客则会向前冲。
这就是惯性力在起作用。
为了提高乘客的舒适性和安全性,汽车设计师们需要充分考虑惯性力的影响。
例如,在设计座椅时,要保证能够提供足够的支撑和约束,以减少乘客在加速和减速过程中受到的惯性力的冲击。
同时,汽车的安全带和安全气囊也是为了应对惯性力可能带来的危险而设计的。
安全带可以限制乘客在惯性力作用下的位移,而安全气囊则能在碰撞瞬间提供缓冲,减轻惯性力对人体的伤害。
在航空航天领域,惯性力的应用更是至关重要。
火箭在发射过程中,其加速度非常大,宇航员会受到巨大的惯性力作用。
为了保障宇航员的生命安全和工作效率,航天器的内部结构和设备都需要经过精心设计,以适应惯性力的影响。
此外,卫星在轨道上运行时,由于轨道的变化或者姿态的调整,也会产生惯性力。
在卫星的设计和控制中,必须准确计算和考虑这些惯性力,以确保卫星的稳定运行和任务的顺利完成。
惯性力在机械制造中也有着广泛的应用。
比如在离心式压缩机和离心机中,旋转部件的高速转动会产生离心惯性力。
这种离心惯性力会对机器的结构强度和稳定性产生影响。
工程师们在设计这些设备时,需要根据离心惯性力的大小和方向,选择合适的材料和结构形式,以保证设备在高速运转时的安全性和可靠性。
在体育运动中,惯性力同样有着不容忽视的作用。
例如,在体操和跳水项目中,运动员在空中的旋转和翻转动作就涉及到惯性力的巧妙运用。
惯性力真实性问题的探析
惯性力真实性问题的探析摘要:本文论述了惯性力的真实性与虚拟性,指出惯性力不是某个具体物体的作用,而是“场”的一种相互作用.关键词:惯性力;真实力;假想力;等效原理1 惯性力真实性问题的分歧牛顿运动定律是经典力学的基础,牛顿运动定律成立的参照系称为惯性系,反之则称为非惯性系.在惯性系中,牛顿质点动力学程方程是.在非惯性系中,质点动力学方程是:其中:—作用在质点上的主动力,—质点所受约束反力,—假想加上的惯性力.通常所说的真实力是指两物体间的相互作用,它遵从牛顿第三定律,总是成对出现的.而惯性力并非通常意义下其它物体对某一物体的作用力,因此它不遵从牛顿第三定律:由于惯性力具有作用力的一切作用效果,所以在处理具体间题中往往将它当作外力来对待而不必考虑它的反作用力的效果.其次,根据经典力学的定义:力是不随所选取的参照系而改变的.但是惯性力却随参照系的不同而具有不同的形式.基于以上两种原因,可以认为惯性力是一种假想的力。
2 由经验事实归结到惯性力存在的真实性在非惯性系中的惯性力虽然找不到施力物体,但人们以切身体会,可以感受到且观察到非惯性系中的惯性力.处于急转弯行驶的车辆中人们容易感受到惯性力的存在及作用;某些机械装备中高速运转的零部件,在设计制造时若忽略惯性力的作用,往往会导致运转失误或遭受破坏.惯性力是物体的惯性在非惯性系中的表现,它作用于非惯性系中的物体上,可以在非惯性系中观测到.在惯性系中,物体的动力学间题可以用牛顿动力学方程来解决,而在非惯性系中,如果适当的加上惯性力,仍可用牛顿动力学方程来解决动力学问题. 客观事实不会因参照系统的选取不同而有所改变.我们在处理一般力学问题时,是将地球作为惯性系来考虑的,这在一定的精确度范围内讨论问题是允许的,然而地球并非是一个精确的惯性系,它既有自转又有公转.对于一些大范围内的运动(如发射人造卫星),长时间的运动(如佛科摆,河流的运动等),就不能忽略其自转所产生的效应,而应将其作为非惯性系来考虑.这些事实足以说明了惯性力存在的真实性.3 狭义相对论给出力与参照系的选取有关经典力学中关于力的定义是:力是物体间的相互作用,进而说明“力不随参照系的选取而发生变化”.由定义出发,完全否定了惯性力为真实的力.而在相对论所适应的范围内,关于“力是不随参照系的选取而发生变化”这种说法显然是站不住脚的,下面我们可以进一步证明这一点.由牛顿运动定律,可有:,在相对论中:我们可以选取两个参照系来研究:实验室参照系S—oxyz,相对于实验室以速度运动的参照系S'—o'x'y'z'.取v的方向为x轴,令某一质点在S系中测得的动量和能量在时空点(x. y. z;t)上分别为和E,此质点在S'系中测得动量和能量在同一时空点(x 'y'z';t')上分为和E'.由洛仑兹变换,可以得到坐标,速度及动量,能量的变换式分别为以下各式:比较F和F',可见作用于质点的同一个力,相对于不同的惯性系具有不同的表现形式.通过上面的推导,可以知道:在某一个参照系中测得的作用在某一物体上的力,如果仅取决于该物体的位置而与此物体所具有的速度无关,那么在另一参照系中,作用于该物体上的力既取决于物体的位置,同时又与物体的速度有关.在v〈〈c时可以不必考虑相对论效应.只有在此种情况下,才近似有,作用力表现出与参照系的选择无关.由此可见,仅就惯性系而言,所谓“力与参照系的选择无关”,只是在低速情况下,忽略时空关系所得的结论,由于时空联系的客观性,力才在本质上与参照系的选择有关,因此,若以“力不随参照系的选取而发生变化”这一说法来否定惯性力的存在,显然是站不住脚的.惯性力的大小和方向与空间参照系的选择以及参照系的运动有关,这是物体惯性本身的特性所决定的.4 惯性力是“场”的一种相互作用物质存在的两种方式:一种是通常的物体,另一种是传递相互作用的场.由于重力是引力场产生的,根据等效原理,一个加速场可以与一个引力场等效,这就意味着引力可以用惯性力来取代.运用场的理论和等效原理,惯性力具有与重力相同的效果,在本质上与引力并无区别.在非惯性系中的惯性力和重力一样,也是场的一种相互作用.因此,我们在讨论惯性力时,最好避免简单地将惯性力说成是虚假的力或是真实的力,甚至“惯性力不是物体之间的相互作用”这句话也要谨慎对待.参考文献:[1]梁昆森.《力学》. 北京:人民教育出版社.1979年.[2]肖尚征.惯性力是虚假的力吗?[J].大学物理,1996第4期.[3]肖士珣.《理论力学简明教程》.北京:人民教育出版社.1986年.。
【精品讲义】浙教版 科学 7年级下册 3.4-2 牛顿第一定律——惯性(教师版含解析)
浙教版七年级下科学同步学习精讲精练第3章运动和力3.4-2牛顿第一定律——惯性目录 (1) (2) (4) (6) (10)惯性1.惯性的概念我们把物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性。
惯性是物体的性质,不是力。
2.对惯性的理解(1)惯性是指物体保持静止状态或匀速直线运动状态不变的性质,也就是说静止的物体具有保持静止的性质,运动的物体具有保持匀速直线运动的性质。
(2)任何物体在任何情况下都有惯性。
惯性与外界条件无关,与受力与否、受力大小、处于何种状态、状态如何改变等均无关。
(3)惯性没有方向,物体只是保持之前的运动状态;(4)惯性是自然界中一切物体固有的属性。
不能把惯性说成“受惯性的作用”或“惯性力”,而应该说“由于惯性”(5)惯性的大小由物体的质量决定。
质量越大,惯性越大,质量是惯性大小的量度。
惯性的大小可以由力改变物体运动状态的“困难程度”表现出来。
3.惯性现象物体由于具有惯性而表现出来的现象叫作惯性现象。
惯性现象是我们生活中经常遇到的一种现象,例如:当汽车突然开动时,车上的乘客要向后仰,这是因为人和车原先是静止的,当车突然开动时,乘客的脚已随军向前运动,而身体的上部由于惯性还要保持原来的静止状态,所以乘客要向后仰。
4.惯性现象的分析过程【教材剖析】[思考与讨论]教材P109(1)离开喷泉口的水,因为惯性仍会向上运动。
(2)晃动胡椒粉瓶子后,瓶内的胡椒粉处于运动状态,运动到瓶口因惯性而从瓶内出来。
5.惯性与生活(1)惯性的作用生活中利用惯性可带来很多方便,如向锅炉中送煤,不需要把锹放到锅炉的火中去;锤头松了把锤柄在石头上撞几下,就能紧固;跳远助跑可跳得更远些等等。
因此,要利用惯性带来的方便紧固锤头跳远腾空后运动员继续在空中飞抖落衣服上的灰尘b.惯性带来的危害及避免开车太快或骑车太快容易出交通事故,因此坐汽车要系安全带;汽车行驶时,要保持一定的距离;雨雪天易出交通事故,因此雨雪天开车要减速;载货列车较难启动,要先给车头加速。
汽车门锁耐惯性力计算方法研究
汽车门锁耐惯性力计算方法研究汽车门锁是保障乘客安全的重要组成部分之一。
在车辆行驶过程中,汽车门锁需要承受各种外力的作用,如惯性力。
惯性力是指物体在其运动状态下所受到的一种外力,通常与物体的质量、速度和运动状态等因素有关。
为保障汽车门锁在车辆行驶过程中的安全性能,需要进行惯性力计算。
本文基于力学知识,探究汽车门锁惯性力计算方法。
首先,需要计算汽车门锁所受到的惯性力大小。
根据牛顿第二定律公式F=ma,当物体质量一定时,物体所受到的力与物体的加速度成正比。
因此,汽车门锁所受到的惯性力大小与车辆加速度成正比。
其次,需要确定汽车门锁所受到的惯性力方向。
在车辆行驶过程中,汽车及其中的物体都具有运动惯性,当车辆加速度发生变化时,物体也会受到惯性力的作用。
因此,惯性力方向是指汽车门锁受到的力的作用方向。
最后,需要计算汽车门锁受到的惯性力对门锁结构产生的影响。
汽车门锁通常采用金属材料制成,要承受较大的拉伸、压缩和弯曲等外力。
在车辆行驶过程中,汽车门锁所受到的惯性力大小和方向对门锁强度有很大的影响。
通过惯性力计算方法可以对门锁结构进行评估和优化设计,保障门锁在车辆行驶过程中的安全性能。
综上所述,汽车门锁惯性力计算方法是非常重要的研究方向之一。
在汽车门锁设计和制造过程中,需要对门锁的惯性力进行计算和评估,保障门锁的安全性能和使用寿命。
随着汽车行业的不断发展和进步,惯性力计算方法的研究也将越来越受到关注和重视。
为了更准确地计算汽车门锁所受到的惯性力,需要考虑与门锁相关的多个因素,如门锁位置、车速、车体质量等。
在门锁设计过程中,首先需要确定门锁所处的位置和固定方式,以便进一步计算惯性力大小和方向。
其次,车速是影响汽车门锁惯性力大小的另一个重要因素。
当车速越快时,车辆加速度也越大,汽车门锁所受到的惯性力也会增大。
因此,在进行门锁设计之前,需要对车速和加速度进行分析和估算,以确保门锁能够承受车辆行驶过程中的惯性力。
此外,车体质量也是影响汽车门锁惯性力大小的因素之一。
生活中的物理学——驾驶汽车的力学问题
生活中的物理学——驾驶汽车的力学问题汽车一直都是我们日常生活中最重要的交通工具,我们在日常的驾驶过程中总是会面临各种力学问题。
物理学能够帮助我们更好地理解并解决这些问题,使我们能够更安全地行车。
首先,引力是汽车在运动时最重要的力学概念。
当汽车正在行驶时,就是汽车受到地心引力的作用,这是导致汽车向前移动的原因。
此外,汽车还会受到偏斜路面所形成的惯性力的影响,这个力会导致汽车在行驶过程中出现偏移的状况。
此外,物理学还有助于解释汽车的乘员如何制动的问题。
在汽车刹车的时候,汽车的乘员会感到向前推动的力,这是施加到汽车乘客身上的惯性力,又称为惯性力或质心反作用力。
类似地,当汽车在急刹车的时候,乘客会感到自身想向上方推动的力,这种力又称为重力力或重心反作用力。
即使没有物理学的帮助,我们也能够理解这些现象,但有了物理学的助力,我们就可以进一步研究这些现象的本质。
值得一提的是,无论何时都要注意行车安全,只有当正确地使用物理学原理,才能有效地控制汽车,避免发生车祸。
例如,车辆在驾驶过程中会受到侧向风力的影响,从而会使车身出现偏移。
为了减小这种偏移,可以采取抵抗侧向风力的措施,比如采用空力学原理设计汽车外观,从而使汽车更稳定。
同时,我们可以利用物理学原理设计汽车的制动系统,从而有效减少汽车行驶时的摩擦力。
例如,降低汽车的行驶速度时,可以采用制动器的机械原理,使汽车的摩擦减小,从而减少汽车制动时的惯性力,使汽车更安全行驶。
最后,对物理学在汽车运动中的应用的另一个重要方面就是摩擦力的影响。
我们都知道,汽车在行驶过程中会受到摩擦力的影响,这种力会抑制汽车前进。
此外,道路质量不好、汽车轮胎材料不合适等因素也会增加汽车行驶过程中的摩擦力。
为了减少摩擦力,可以采取改善道路状况等措施,以保证汽车的安全性和稳定性。
综上所述,物理学在汽车行驶中扮演着重要的角色,无论是在汽车制动过程,汽车偏转,还是汽车抵抗侧向风力,物理学都起到了重要作用。
惯性习题
牛顿第一定律及惯性一选择题1.正在行驶的汽车,如果作用在汽车上的一切外力突然消失,那么汽车将()A、立即停下来B、先慢下来,然后停止C、做匀速直线运动D、改变运动方向2.下列实例中,属于防止惯性的不利影响的是()A、跳远运动员跳远时助跑B、拍打衣服时,灰尘脱离衣服C、小型汽车驾驶员驾车时必须系安全带D、把锤柄的一端在水泥地上撞击几下,使锤头紧套在锤柄上3.水平射出的子弹离开枪口后,仍能继续高速飞行,这是由于()A、子弹受到火药推力的作用B、子弹具有惯性C、子弹受到飞行力的作用D、子弹受到惯性力的作用4.下列现象中不能用惯性知识解释的是()A、跳远运动员的助跑,速度越大,跳远成绩往往越好B、用力将物体抛出去,物体最终要落到地面上C、子弹离开枪口后,仍然能继续高速向前飞行D、古代打仗时,使用绊马索能将敌人飞奔的马绊倒5..对于物体的惯性,下列正确说法是()A.物体在静止时难于推动,说明静止物体的惯性大B.运动速度大的物体不易停下来,说明物体速度大时比速度小时惯性大C.作用在物体上的力越大,物体的运动状态改变得也越快,这说明物体在受力大时惯性变小D.惯性是物体自身所具有的,与物体的静止、速度及受力无关,它是物体自身属性6.在匀速直线行驶的火车上,有人竖直向上跳起,他的落地点在()A.位于起跳点后面B.位于起跳点前面C.落于起跳点左右D.位于起跳点处7.在匀速直线行驶的火车车厢里,有一位乘客做立定跳远,则他()A、向前跳将更远B、向后跳的更远C、向旁边跳得更远D、向前向后跳得一样远8.在光滑的水平面上,使原来静止的物体运动起来以后,撤去外力,物体将不断地继续运动下去,原因是()A.物体仍然受到一个惯性力的作用B.物体具有惯性,无外力作用时,保持原来运动状态不变C.由于运动较快,受周围气流推动D.由于质量小,速度不易减小9.关于运动和力的关系,下列几种说法中,正确的是()A.物体只有在力的作用下才能运动B.力是使物体运动的原因,比如说行驶中的汽车,只要把发动机关闭,车马上就停下了C.力是维持物体运动的原因D.力是改变物体运动状态的原因10.我国公安部规定,汽车前排的司机和乘客都应在胸前系上安全带,这主要是为了减轻在下列那种情况出现时,可能对人体造成伤害()A.车速太快B. 车速太慢C.突然起动D.紧急刹车或碰撞二、填空题11.牛顿第一定律的内容是:一切物体在________的时候.总保持_____或________状态。
惯性力不是力,可是为什么惯性力对物体有实实在在的作用?
导读:惯性力不是力,可是为什么惯性力对物体有实实在在的作用?这个问题值得深思,这是链接量子力学和相对论的一把钥匙。
铺垫文: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,而此时若以研究对象为参考系,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研究对象上令研究对象在坐标系内发生位移。
在非惯性系中牛顿运动定律不成立,所以不能直接用牛顿运动定律处理力学问题。
若仍然希望能用牛顿运动定律处理这些问题,则必须引入一种作用于物体上的惯性力。
大统一理论(grand unified theories,GUTs),又称为万物之理,由于微观粒子之间仅存在四种相互作用力,万有引力、电磁力、强相互作用力、弱相互作用力。
理论上宇宙间所有现象都可以用这四种作用力来解释。
通过进一步研究四种作用力之间联系与统一,寻找能统一说明四种相互作用力的理论或模型称为大统一理论。
这一理论最初源于电磁的研究,麦克斯韦研究证明它们是电磁现象的同一种基本相互作用的两个方面,可以用同一组方程式加以描述。
到20世纪中叶前,这一描述又改进到包括了量子力学效应,并以量子电动力学(QED)形式出现。
正文:有人可能会问,为什么不把引力理解为类似惯性力这样的存在呢?其实很简单,理解为“惯性力”这样的存在,问题依然多,引力子,引力量子化,统一场论……都依然不能实现。
有的同学会提问,不能实现就不能,非要实现统一场论吗?当然,这不是必须要实现的。
但是从逻辑和哲学上来说,万物是有联系的,我们在相信这个哲学认识的前提下,自然而然的就能想到把基本力联系起来,可是现在联系不起来。
该怎么办呢?两个方向,其一是继续“深化改革”,从现有理论入手;而另一个方向是干脆放弃现有理论,另起炉灶,另辟蹊径来完成大统一理论。
于是弦论就应用而生,弦论中传递基本的力不再是各式各样的粒子了,而是一根根振动的“弦”。
同样,该理论带来惊喜的同时,也带来了问题,那就是高维度问题,而且不是一般地高。
非惯性系统中的惯性力如何计算
非惯性系统中的惯性力如何计算在我们日常生活和科学研究中,大多数情况下所涉及的都是惯性参考系。
然而,在某些特定的情境中,我们会遇到非惯性系统,这时候就需要考虑惯性力的存在。
那么,究竟什么是非惯性系统中的惯性力?又该如何计算它们呢?要理解非惯性系统中的惯性力,首先得明确惯性系和非惯性系的概念。
惯性系是指牛顿运动定律在其中成立的参考系。
简单来说,如果一个物体在没有受到外力作用时,在惯性系中会保持静止或匀速直线运动状态。
然而,非惯性系则是指牛顿运动定律在其中不成立的参考系。
想象一下,你坐在一辆加速行驶的汽车中。
当汽车突然加速时,你会感觉到自己好像被一股力量往后推。
但实际上,并没有一个真实的外力在把你往后推,这种让你产生往后移动感觉的“力”,就是惯性力。
那么,如何计算非惯性系统中的惯性力呢?这需要根据不同的情况采用不同的方法。
一种常见的情况是直线加速运动的非惯性系。
假设一个物体在一个以加速度$a$ 做直线加速运动的非惯性系中,那么对于这个物体来说,惯性力的大小等于其质量$m$ 乘以非惯性系的加速度$a$,方向与加速度的方向相反。
用公式表示就是:$F_{惯} = ma$。
例如,一辆汽车以加速度$2m/s^2$ 向前加速行驶,车内一个质量为 50kg 的物体,它所受到的惯性力大小就是$F_{惯} =-50×2 =-100N$,方向与汽车加速的方向相反,即向后。
另一种常见的情况是旋转的非惯性系。
比如一个圆盘在绕着中心轴旋转,在这个旋转的非惯性系中,物体所受到的惯性力比较复杂,包括离心力和科里奥利力。
离心力的大小与物体的质量$m$、旋转角速度$ω$ 以及物体到旋转中心的距离$r$ 有关,其大小为$F_{离} =mω^2r$,方向沿着半径向外。
科里奥利力则与物体在旋转参考系中的速度$v$、旋转角速度$ω$ 以及速度方向与角速度方向的夹角有关。
其计算公式为$F_{科} =-2mω×v$。
除了上述两种常见情况,还有一些更复杂的非惯性系,比如同时存在直线加速和旋转的非惯性系,计算惯性力就需要综合考虑各种因素。
新能源汽车行驶中的惯性利用技巧
新能源汽车行驶中的惯性利用技巧随着环境保护意识的增强和能源危机的日益严重,新能源汽车成为了人们关注的焦点。
相较于传统燃油汽车,新能源汽车在能源利用效率上有着明显的优势。
然而,为了进一步提高新能源汽车的能源利用效率,我们需要学会利用惯性行驶技巧,使车辆在行驶过程中更加节能环保。
惯性行驶是指在行驶过程中尽量减少刹车和加速的行为,充分利用车辆的惯性力,以降低能量消耗。
下面,我们将介绍一些常用的惯性利用技巧,帮助驾驶者更好地掌握新能源汽车的行驶方式。
首先,合理规划行车路线是惯性利用的基础。
在出行前,我们可以通过导航系统或地图规划出最佳的行车路线。
选择平坦、少红绿灯和交通拥堵的道路,能够减少频繁的刹车和加速,从而更好地利用车辆的惯性力。
其次,驾驶者需要学会合理控制车辆的速度。
在行驶过程中,尽量保持匀速行驶,避免频繁加减速。
当需要减速时,可以提前松开油门踏板,让车辆自然减速,而不是立即踩下刹车踏板。
通过这种方式,车辆的动能可以转化为电能储存起来,以供后续行驶使用。
此外,驾驶者还可以利用车辆的动力回收系统来提高能源利用效率。
动力回收系统能够将制动时产生的能量转化为电能储存起来,以供车辆加速使用。
在行驶过程中,我们可以适时使用动力回收系统,减少刹车时的能量损失,从而提高车辆的行驶效率。
另外,驾驶者还可以通过提前预判道路状况来减少刹车和加速的次数。
在行驶中,我们可以通过观察前方交通情况和红绿灯信号,提前预判道路状况。
当我们预计需要减速或停车时,可以提前松开油门踏板,以惯性行驶的方式减速到合适的速度,避免频繁刹车。
此外,合理利用车辆的巡航控制系统也是惯性利用的一种方式。
巡航控制系统可以帮助驾驶者在高速行驶时保持稳定的速度,减少频繁的加减速。
通过合理使用巡航控制系统,我们可以更好地利用车辆的惯性力,提高能源利用效率。
最后,驾驶者还应该注意合理调整车辆的轮胎气压。
适当增加轮胎气压可以减少车辆的滚动阻力,提高车辆的行驶效率。
车轮惯性力矩
车轮惯性力矩车轮惯性力矩是指车轮受到惯性力而产生的力矩,它是驱动车轮运转的根本力,是汽车行驶中最重要的基本力量之一。
车轮惯性力矩是指当车轮受到惯性力时,旋转方向受惯性力影响,受车轮惯性力矩作用而产生的力矩。
在汽车设计中,车轮惯性力矩是汽车前进的根本力,汽车能够通过车轮惯性力矩驱动车轮运转。
车轮惯性力矩是涉及到车轮运转时受到惯性力而产生的力矩。
这种力矩可以从物理学的角度分析,当车轮受到外力时,惯性力矩会在车轮的内部形成一种转动的力,而这种力会作用在车轮内部,产生车轮惯性力矩。
此时,车轮内部会形成惯性力矩,这种力矩会形成一种车轮的动力,使车轮运转。
车轮惯性力矩的大小主要取决于车轮的质量、速度和半径。
一般情况下,车轮惯性力矩与车轮的速度成正比,与质量成平方关系,与半径成负平方关系。
因此,汽车经过加速或减速后,车轮惯性力矩会有所变化。
车轮惯性力矩是汽车行驶中最重要的基本力量之一。
车轮惯性力矩是指当车轮受到惯性力时,旋转方向受惯性力影响,受车轮惯性力矩作用而产生的力矩。
车轮惯性力矩可以帮助汽车实现更稳定的行驶,可以使汽车的行驶稳定,从而保障汽车的安全性。
此外,车轮惯性力矩还可以提高汽车的行驶舒适性。
车轮惯性力矩可以减少汽车行驶过程中车轮摩擦和反弹损耗,减少汽车的噪音和振动,从而使汽车舒适性更佳。
在车轮惯性力矩的应用中,目前主要用于车轮的驱动类汽车,比如自动车、小型乘用车、摩托车等。
这些车轮驱动类汽车通过车轮惯性力矩可以产生车轮的前进动力,从而保证汽车的行驶安全性和舒适性。
总之,车轮惯性力矩是汽车行驶中最重要的基本力量之一,车轮惯性力矩能够驱动车轮,从而使车轮运转。
它主要用于汽车的驱动,可以提高汽车的行驶舒适性,保障汽车的行驶安全性。
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汽车行驶中的惯性力问题分析
当代,人们的物质生活日益丰富,家庭轿车也相对普遍。
接下来将讨论汽车在平地行驶时的惯性力的问题。
我们不妨先假设汽车为一刚体系,其质量为m ,质心C 距离地面h ,每个轮子所受恒定的摩擦力为F s ,与质心水平距离均为d ,根据汽车行驶的状态不同,可以
分三个阶段讨论:
1、汽车处于启动阶段; 选取整辆车为研究对象,受力分析如右图(1),
汽车发动机所提供的拉力为F ,若忽略车轮的转动,则易知整个刚体系作匀加速的平移运动,加速度为a 1,对车加惯性力F I1,其大小为 F I1=ma 1 根据达朗贝尔原理,列平衡方程
∑F x =0,F - F I1 - 4F s =0 ∑F y =0,4F N – mg =0
∑M C =0,-4M 1 + 2F N d –2F N d –4F s h =0
可以求得
a 1=(F-F s )/m ;F N =mg/4 ;M 1=-F s h .
2、汽车处于平稳行驶阶段;
此时汽车处于匀速运动阶段,整个刚体系的加速度a =0,故其附加惯性力亦为零,汽车处于平衡状态。
3、汽车处于减速阶段;
同样,选取整辆车为研究对象,受力分析如图(2),
此时汽车开始制动,发动机不提供动力,若忽略车轮的转动,则整个刚体系作匀减速的平移运动,加速度为a 2,对
车加惯性力F I2,其大小为 F I2=ma 2 根据达朗贝尔原理,列平衡方程
∑F x =0,F I2 - 4F s =0 ∑F y =0,4F N – mg=0
∑M C =0,-4M 2 + 2F N d –2F N d –4F s h =0
可以求得
a 2=4F s /m ;M 2=-F s h =M 1 .
若要求出某个瞬时汽车行驶的速度,则可以结合汽车在一段时间内行驶的路程,利用动能定理便可求出。
F I1 a 1 m g F s F s F N F N v 1
图(1)
F C A B M 1M 1y F I2 m g a 2 v 2 C B A F N F s F s 图(2)
M 2 M 2 F N。