高考物理非慣性參考系包括以下幾種:
1. 慣性參考系:慣性參考系是最簡單的參考系,也被稱為慣性系。慣性參考系在牛頓的經典力學中是絕對定義的,即所有物體在這個參考系中的行為都是相對的,且不受任何力作用下的物體在這個參考系中保持靜止或勻速直線運動。
2. 非慣性參考系:在非慣性參考系中,物體的運動方程不再滿足牛頓的運動方程。常見的非慣性參考系包括旋轉的圓盤、滾動的球、火箭、陀螺等。這些物體除了受到慣性的作用外,還受到非慣性力(如科里奧利力、離心力等)的作用。
在高考中,非慣性參考系通常涉及到相對運動的問題。需要學生能夠理解并應用牛頓的運動定律和相對運動的概念來解決相關問題。
題目:一質量為 m 的小車在光滑水平面上以速度 v 勻速運動。一位觀察者站在小車上,他突然向右施加一水平向右的恒定拉力 F,使小車加速向右運動。假設觀察者相對于地面以速度 u 向右運動,他看到小車做什么運動?
解答:
小車原本以速度 v 勻速運動,施加拉力 F 后,小車受到的合外力為 F - 地面對小車的摩擦力,因此小車將以加速度 a = (F - f) / m 向右加速。
觀察者相對于地面以速度 u 向右運動,他看到小車向右加速,但觀察者感受到小車的運動速度是 v + u(因為拉力 F 作用在觀察者和小車上,所以他們之間的相互作用力會影響他們的相對速度)。
因此,觀察者看到小車的實際運動是向右加速,但相對地面來說,小車的速度是 v + u + (F - f)t / m,其中 t 是時間。
總結:觀察者看到小車向右做變加速運動。
希望這個例子能夠幫助您理解非慣性參考系的概念!