对<对一力学现象的浅析>一文的补充

用有效势对《大学物理》１９９９年第２期上《对一力学现象的浅析》一文提出的转动参考系中物体在液体中的沉浮实验进行了再讨论。     

探析斜绳加速度问题的解法

有关细绳跨过定滑轮牵连两个物体的运动问题,如果其中一个物体沿水平方向运动,另一个物体沿竖直方向运动.由于那段倾斜绳的一个分运动是绕定滑轮转动,将对牵连物体产生向心加速度;因此求解平行于斜绳方向的纵向加速度不仅要考虑因速     

转动参考系中质点运动的动力学分析及数值模拟

转动参考系中质点在惯性力作用下的运动是力学教学的难点，本文分别在匀角速转动参考系、变角速转动参考系和惯性系下对该问题的动力学进行分析，得出质点的动力学微分方程；并基于欧拉法，利用Matlab软件对该问题的动力学微分方程进行了数值计算求解和模拟，直观地画出了质点的运动轨迹，基于程序数据对该问题的运动规律进行了较为深入的分析。将研究内容融入教学中，提高了教学效果，培养了学生解决实际问题的能力，对海洋科学、大气科学等相关的专业的后续专业课学习产生了积极的影响。     

浅谈牛顿定律与参考系

对牛顿定律与参考系之间的关系作简要的梳理. 首先, 由牛顿第一定律着手, 分析惯性参考系与非惯 性参考系的本质区别. 再基于对牛顿第二定律的理解, 从“ F=m( a相 +a参) ”与“ F-m a参 =m a相”两式的区别与联 系出发分析惯性参考系与平动非惯性参考系的关系, 并对转动非惯性参考系中各惯性力的物理意义作展开解释. 最后, 指出牛顿第三定律与参考系的选取无关     

对《理论力学教程》中一个问题的再讨论

关于"一张错误的插图"问题,文献[1-3]对经典教材《理论力学教程》中描述刚体平面平行运动的公式(3.7.3)的理解有误.教材中公式(3.7.3)是刚体上任一点的速度在动坐标系中的分量形式.由于对坐标系与参考系概念的区分不清楚,参考文献[1-3]的作者以及部分学生和教师认为动坐标系是在转动参考系中建立的.本文作者认为研究刚体平面平行运动的3.7节没有选择转动参考系;为了研究的方便,以地面为参考系中建立了两个坐标系来描述刚体的平面平行运动.     

"惯性系"考(续)

3 星球参考系不是惯性系 3.1 星球参考系 以星球的中心(也是它的质心)为原点,建一相对于局域惯性系的坐标架O′-x′y′z′平动的坐标架,本文称此坐标架为星球参考系.星球相对于此坐标架可以转动.     

Clifford代数很值得在物理学中推广

Ｃｌｉｆｆｏｒｄ代数（几何代数或多重矢运算）比通常数学工具诸如矢量、张量、旋量及外微分形式有很多优越性。作为介绍性章这里选取刚体转动及放置参考系作为例子，以展示此种数学工具的优越性。中基本的几何代数运算及两个例子很容易在一般力学课程中讲授。     

巧选参考系 妙解物理题

中学阶段均在惯性参考系中研究问题,通常选大地或相对大地静止的物体为参考系,但有时问题计算量较大或较难求解,似乎“山穷水尽”;而巧妙地变换一下参考系,将“柳暗花明”,问题一下子简洁明了．     

浅探参考系对动能的影响

重力势能因选择不同的零势能面不同,但重力势能的改变量与零势能面的选择无关.运动物体的动能也有类似的特性,因选择不同的参考系会对动能产生影响.1参考系对动能的影响 物体的运动具有相对性,同一物体选择不同的参考系,会使物体的速度发生改变,     

转动刚体角动量的复杂关系——兼谈不同参考系选择的意义

一道貌似简单的刚性陀螺运动题,牵扯出大学物理教学中一个被忽略的问题——刚体同时绕相互垂直的轴旋转时角动量的计算.本文从一道题目的解答入手,阐述刚体(陀螺)旋转的角动量复杂关系,推导出简易、约束陀螺的正确角动量变换关系.同时讨论选择惯性参考系与非惯性参考系时对问题求解有不同难度的问题.     

高空中物体重力问题的分析

在赤道上空,随地球自转的高空物体和绕地球运转的卫星到达高空的同一位置时,由于物体所在的参考系并不相同,物体尽管处于同一高度,但物体受到的重力并不相等,这是由于物体的重力除了与高度有关外,还与物体是否随地球自转有关.     

科里奥利力产生的物理分析

在匀速转动参考系中,质点以匀速运动时,则有科氏力作用于质点上.从加速度基本定义出发,利用矢量进行分析,不仅能很容易得出科氏力,而且能清楚地看出其物理意义.现仅就下面两种特定情况加以讨论. (一)质点沿转动圆盘半径方向作匀速直线运动. 设圆盘相对于惯性系统以匀角速度绕轴转动,质点以匀速v’沿圆盘上的矢径(OP)作直线运动.(图1).大家知道,在转动参考系中,要保持质点作匀速直线运动,必须对质点施以真实力F,以抵消惯性力的作用。亦即有由于真实力与坐标系无关,它在惯性参考系中为F=ma,式中a为相对于惯性参考系的加速度.显然,求出加速度…     

力学教学中容易忽视的一个问题

在力学教学中,老师都会强调牛顿力学适用的范围是惯性参考系,而力学相对性原理也指出:对不同的惯性参考系,一切力学定律都具有完全相同的表达形式,也就是说在所有惯性系中,牛顿力学定律都是等价的,由于总是强调牛顿定律适用于惯性参考系,这样容易给学生一个误解就是只要任意选择一个惯性参考系都能来求解力学问题,实际上在任意的惯性参考系中力学定律是具有完全相同的表达形式,有些力学量是与惯性参考系的选取无关,而有些力学量是与惯性参考系的选取有关的,因此在求解实际问题时就要先知道哪些物理量与惯性参考系的选择无关,这样的物理量在求解时就可改变参考系,选择一个容易求的惯性系来求解;而与惯性参考系选取有关的物理量,在实际问题中求解时先要弄清楚到底要求的是相对哪个惯性参考系的,在求解过程中不能随意更换参考系,这是一个容易被忽视的问题,如果这一点不讲清楚学生在解题时就会很盲目.     

巧用加速度合成解一道竞赛题

研究物体的运动需要建立参考系.牛顿运动定律在其中有效的参考系叫做惯性参考系.如果已知S是一个惯性参考系,则任何对于S做匀速直线运动的参考系S′都是性参考系.判定一个给定的参考系是不是惯性参考系,取决于人们能以多大的精度去观测出这个参考系的微小的加速度效应.     

差之毫厘,失之千里--星球参考系与质心参考系的差异

分析了星球参考系与质心参考系的差异.     

曲线运动中的相对静止

讨论物体在曲线运动中的相对静止，提出转动参照系中几种角速度之间的关系式。     

力学中相对性问题分析的切入点

高中力学中涉及的相对性问题有很多,如不重视理清每个过程中相对性,就会造成知识性的错误．其实相对性问题思路的基础,就是以找准参考系为切入点．具体来讲,分析摩擦力的方向要以与之相接触的物体为参考系,而分析物体运动量如位移方向、速度方向应以地面为参考系．     

从三个参考系看"地球-卫星"系统

利用惯性力从3个参考系研究了"地球-卫星"系统.     

恰当选择参考系解决运动学问题

在解决一些运动学的习题时，我们常常习惯以地面为参考系，然而这样选择参考系在处理多个相对运动物体的有关问题时，往往很繁琐，如果恰当地选择参考系来分析问题，常常能使复杂的问题简单化．     

探究杆连接体绕轴运动动能的计算方法

以两个质点组成的杆连接体绕固定转动轴转动问题为例,定量推证了在质心参考系中一个物体相对于另一个物体运动的动能等于两个物体相对于系统质心运动的动能之和的结论,并对两道经典试题给出多种解答方法.