奥赛辅导讲义3
第三节 非惯性参考系
一、知识要点
1、惯性系与非惯性系
(1)惯性系:牛顿第一定律成立的参考系,相对于惯性系静止或作匀速直线运动的参考系 当不考虑地球自转,且研究较短时间内物体运动的情况下,地球可看成较好的惯性系。
(2)非惯性系:牛顿第一定律不成立的参考系,相对于惯性系加速运动的参考系 当考虑地球自转,地球就是非惯性系。
牛顿第二定律也不适用于非惯性系,只有考虑非惯性力才可以。
2、惯性力
(1)直线系统中,设物体质量为m,非惯性系相对于惯性系得加速度大小为a
ma F -=,其中负号表示惯性力方向与非惯性系的加速度相反
(2)转动系统中的惯性力有叫惯性离心力, r m ma F 2
?== ,方向:指指向远离轴心的方向。
(3) 惯性力不是物体实际收到的力,是非惯性系中物体惯性的表现。
二、典例分析
例题1: 如图所示,在以一定加速度a 行驶的车厢内,有一
长为l ,质量为m 的棒AB 靠在光滑的后壁上,棒与箱底面之间
的动摩擦因数μ,为了使棒不滑动,棒与竖直平面所成的夹角 θ应在什么范围内?
例题2: 长分别为l1和l2的不可伸长的轻绳悬挂质量都是m
冲击(如另一球的碰撞),瞬间内获得水平向右的速度V0的绳的拉力为多少?
a
θ
练习:
1 :如图所示,在一根没有重力的长度l 的棒的中点与端点上分别固定了两个质量分别为m 和M 的小球,棒沿竖直轴用铰链连接,棒以角
速度ω匀速转动,试求棒与竖直轴线间的夹角θ。
2、一根光滑的钢丝弯成如图所示的形状,其上套有一小环。当钢丝以恒定角速度ω绕钢丝上任意一点x 、y 的坐标)
M
x