汽车行驶中的惯性力问题分析

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惯性力与惯性参考系

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

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

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

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

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

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)

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

第20章 惯性力
工程中的刚体常具有质量对称平面,且平行于该平面运动,则 刚体各点的惯性力组成的空间力系,可简化为在该对称平面内 的平面运动。如图,以质心C为简化中心,惯性力系可简化为 主矢: 主矩:
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。
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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。

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