摘 要：在高中物理运动学与力学模块学习中，为了能够使运动过程分析以及受力分析变得简便，需要结合题目转换参考系。
关键词：高中物理；转换参考系；简化思维方法
在高中物理运动学与力学模块中，结合题目情景巧妙地选取参考系，引入惯性力，能够使运动过程分析以及受力分析变得简便。以下是作者总结的在学习过程中的应用心得。
Richard Lange Perpetual Calendar“Terraluna”搭载的专利轨迹月相显示，展现观测者在北半球观望月亮、地球和太阳的位置。显示设备由三个圆盘组成，分别为天体圆盘、其下的月相盘、中间的地球圆盘。此布局中，摆轮即代表太阳的位置。轨迹月相显示准确追踪月球29日12小时44分3秒的朔望轨道，1058年后才出现一天的偏差。
一、运用换系法解题的基本思路
(一)参考系、非惯性参考系、惯性力的基本概念
参考系：自然界中万物都处于永恒的运动当中，要描述一个物体的运动，首先必须选定某个其他物体作参考，这种用来参考的物体称为参考系。例如，在研究地面上的物体运动时，我们通常选择地面为参考系。而在某些运动情况的分析过程中可选取其他物体作为参考系。一般情况下，把质点相对地面的运动称为绝对运动；质点相对运动参考系的运动称为相对运动；运动参考系相对地面的运动称为牵连运动。在参考系中的变换关系为：绝对运动=牵连运动+相对运动(注意：该式为矢量式)。可以利用该式进行位移、速度和加速度的转换(例：)。
非惯性参考系、惯性力：
惯性参考系是相对某惯性参考系(例如高中物理中的地面)做非匀速直线运动的参考系。在非惯性系中，牛顿运动定律并不适用，但是为了分析过程的方便，可以假想在这个非惯性系中，除了相互作用所引起的力之外还受到一种由于非惯性系而引起的力——惯性力，其大小等于分析对象的质量与非惯性系的加速度的乘积，方向与加速度方向相反。
(二)换系法解题的基本步骤
所以
2.在运动过程的分析方面，若题目研究的物体是甲相对于乙运动的，且乙做非匀速直线运动，则可以考虑引入惯性力来分析，来简化思考过程。
3.在受力分析方面，在分析非惯性系内部物体相互作用力时，引入惯性力可以精简计算过程。
二、换系法的几种常见应用
解析：此题研究的是小球相对于列车的运动情况。根据题意，要求图示符合小车减速且向南拐弯的情况，可以对列车进行运动学分析，则列车加速度方向如图所示：
本研究在SWCI模型的基础上，提出了一种针对Sentinel-2数据的可行性的模型方案，得到了土壤水分反演结果。
( )
A.B.
C.D.
例1一列以速度v匀速行驶的列车内有一光滑水平桌面，桌面上A处有一相对桌面静止的小球.由于列车运动状态的改变，车厢中的旅客发现小球沿如图(俯视图)中的虚线从A点运动到B点，则说明列车是减速且在向南拐弯的图是
再对小球进行分析，由题意得桌面光滑，小球在水平方向上不受力，相对于地面做匀速直线运动。而列车做变速运动，则在以非惯性系列车作为参考系的研究中，需要在小球上引入惯性力。根据惯性力定义可知，引入的惯性力方向与非惯性系的加速度方向相反，则小球受力分析如图：
张仲平在座位上挺了挺身子，慢悠悠地道：“做生意哪有不冒风险的？做生意如果每次都有百分之百的把握，那不是随便什么人都能做了吗？”
易得选项B正确。
第Ⅰ含矿带赋存于太白向斜北翼，自西向东出露长度约15km。呈陡倾斜层状产出，走向280°左右，倾向S，SW，倾角一般为70°～85°，局部近直立，总长度超过30km，沿倾向控制延深多在300～400m，局部达800m。该含矿带自下而上包含3个矿层，即1，2，3号矿层，其中第2，3号矿层厚度较大，且分布稳定，第1矿层局部不发育。含矿带内矿层总厚度多在12.33～20.69m之间，厚度较稳定。其中太平村矿区至王埝沟矿区最厚，约20～110m，一般10～106m。
AQUATECH CHINA上海国际水展将于2012年6月6—8日在上海世博展览馆举行。此次展会规模将达5万m2，参展商逾1000家，展会将专业呈现最新最全面的解决方案，让观众尽览完整水行业全貌。
( )
A.B.
C.D.
解析：此题求解A船能拦截到B船所需的最小速率，不妨转换为研究A船相对于B船的运动，则以B船为参考系，对A进行运动分析(注意：因为B船做匀速直线运动，为惯性系，故无需对A添加惯性力)。在以B为参考系的情况下，不妨假设B船处于静止状态(B此时的位置设为M点)，要使A船能拦截到B，则需A船从P点到达M点，又由题意知A船做匀速运动，则A船相对于B的初始速度vAB应沿PM方向。牵连速度为B船相对于地面的绝对速度，即方向向右，大小为v0的v牵。根据在参考系中的变换关系：绝对运动=牵连运动+相对运动，画出速度矢量三角形(如图甲)，由几何关系可得当A船的绝对速度垂直于PM时取最小值。又因速度矢量三角形与位置几何三角形相似，易得，则B项正确。
甲
乙
例3(2016·江苏高考14)如图所示，倾角为α的斜面A被固定在水平面上，细线的一端固定于墙面，另一端跨过斜面顶端的小滑轮与物块B相连，B静止在斜面上，滑轮左侧的细线水平，右侧的细线与斜面平行，A、B的质量均为m，撤去固定A的装置后，A、B均做直线运动，不计一切摩擦，重力加速度为g，求：
(1)A固定不动时，A对B支持力的大小N；
西江特大桥主桥为钢箱混合双主梁斜拉桥，全部基础均为桩基础，所有承台设置有30根直径为3m的钻孔灌注桩，桩长分别为85m和84m。本文以西江特大桥中的157-4#桩基为例进行分析，西江特大桥157-4#桩基在选择施工设备型号及施工方案设计过程中，进行了长期多次的讨论与研究，为了在保证施工进度的基础上降低施工成本，最终选择徐工集团研发与生产的XR500HD旋挖钻。在桩基施工过程中，应用大功率旋挖钻不仅能保证桩基施工顺利高效地完成，同时，工程的质量、经济性、安全性及工期进度等均能得到显著的优化。
(2)A滑动的位移为x时，B的位移大小s；
(3)A滑动位移为x时的速度大小。
49.《中观花蕾》等二十余种显、密宗经论合集一函，共196叶。外系布条上写：“014号，186页。”分述如下：
前置服务器的任务是对接收到的电网数据进行接收和预处理：对上传的报文进行规约转换，将报文翻译为变电站遥测、遥信数据的原始值数据；并将处理好的数据发送到实时服务器。对硬件的要求：计算机的实时通讯方面的处理能力要强，计算性能和内存要能够满足通道信息处理要求，包括规约处理、数据的预处理。
解：(1)N=mgcosα
(2)此题求解B相对于地面的位移s，观察已知条件，可得A的位移已知，且B相对于A的位移与水平方向夹角固定为α，则不妨以A为参考系运用参考系中的运动转换关系求解。易得牵连位移为水平向左的x，且由于绳子不可伸长，则B相对于A的位移大小也为x，则B的绝对位移为二者的合位移，可以画出位移矢量三角形(如图1)。由几何关系可得。
图1
图2
(3)解法1：
B相对于A在垂直于斜面方向可视为处于受力平衡状态，可得
将A、B作为系统分析，由机械能守恒定律得
1.明确分析对象，分析题目所求目标，判断是否需要运用换系法。
解法2：
分析题目，直接以地面为参考系对B进行运动分析较为困难，所以选取A为参考系思维比较简单。因为A做加速直线运动，所以A为非惯性系，对B的受力分析要引入惯性力(如图3)。
图3
图4
与(2)解法同理，可以画出速度矢量三角形(如图2)，由几何关系可得
mgcosα=maAsinα+NB
在平行于斜面方向有
通过上述对红粘土的剖面特征分析，笔者比较支持溶蚀-交代说。因为红粘土是覆盖在碳酸盐岩系地层之上，包括碳酸盐岩和夹在其中的岩体厚度不大的非碳酸盐岩层，在岩体厚度较大的非碳酸盐岩系地层上没有红粘土分布，非碳酸盐岩系地层隔断了红粘土在地表上的连续分布,说明红粘土的母岩是碳酸盐岩[6]。红粘土的成因是溶蚀-交代作用、红土化作用同时存在、相互促进和共同作用的结果。
例2如图所示，A船从港口P出发去拦截正以速度v0沿直线匀速航行的船B，P与B所在航线的垂直距离为a，A船起航时，B船与P的距离为b(b>a)，若忽略A船启动时间，认为它一起航就匀速运动，则A船能拦截到B船所需的最小速率为
mgsinα+maAcosα-T=maB
隔离A进行受力分析(如图4)，在水平方向上有
maA=T(1-cosα)+NBsinα
同前面速度矢量三角形一样，可得加速度矢量三角形
这话鬼才信呢。林老板找我绝对不会有好事。我说夏俊，你要找我叙旧，我一定奉陪，但林老板找我，恕我不能奉陪。夏俊有点急，说实话对你说了吧，你现在缺抛光熟手么？林老板可以帮你。
⑮帕诺斯·艾烈珀洛斯:《基提翁的芝诺和庄子的德性与幸福》，彭荣译，《商丘师范学院学报》2015年第1期。
aA=aB
又因=2aAx
联立方程解得
从2019年全国各地的高考题来看，高考对于物理概念、物理规律的考查中越来越深入其本质，这也是未来命题的趋势。而在学习过程中，也应该加深对物理概念内涵的理解，强调物理规律的深层理解和灵活广泛的运用，淡化对概念、规律的简单套用。
参考文献：
[1]孟拥军.赏析2016年江苏高考压轴题的多种解法[J].物理教学，2016，38(12)：69-70，62.
[2]李莉.非惯性系动力学在中学物理问题中的分析讨论[J].湖南中学物理，2017(5)：21-24，27.
[3]韩叙虹.从2019年北京高考谈新高考形势下高三物理复习备考策略[J].中学物理，2019，37(13)：47-51.
作者简介：
赵子莹，王洪娜，山东省青岛市，青岛第五十八中学。
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