守恒定律
知识点
- 动量守恒、角动量守恒的直观感受
- 动量守恒的方程
- 角动量守恒的方程
- 约定好正方向
- 初态时,写出各个物件的角动量(注意正负号)
- 末态时,写出各个物件的角动量(注意正负号)
- 然后,列方程为:
tip
- 相比对单词的辨析进行死记硬背,不如记几个例句。
- 相比对物理概念进行全方位多角度的分析,不如记几个模型。
表达题
- 动量守恒和角动量守恒的充要条件分别是
解答: 1. 动量守恒:物体不受外力或合外力为0,则物体保持运动状态不变
2. 角动量守恒:旋转物体不受外力矩或和力矩为0,则物体保持旋转状态不变
由定义可以由和合力矩是否为0判断是否守恒
一般是为0;平行
-
借助具体例子培养直观认识。动量守恒的充要条件是合外力为零。作为近似,实际生活中,内力比外力强很多时,也认为动量守恒。下面常见的物理模型中,
(1) 爆炸瞬间;
(2) 两个小球非弹性碰撞(部分动能转化为内能)瞬间;
(3) 子弹打击用轻绳悬挂的小球瞬间;
(4) 光滑地面上有车,车上有人,人在车内走动。
(5) 小球撞击墙壁反弹。
(6) 子弹打击用轻杆悬挂的小球瞬间;
请思考,其中动量守恒的有( ),记住这些模型,会减少很多困扰。
解答:
动量守恒有
(1) (2)(3)内力远大于外力,外力可以忽略
(4)外力为0
不守恒:
(5)速度反向了
(6)打击使转杆旋转,得用转动定律思考
- 借助具体例子培养直观认识。角动量守恒的充要条件是合外力矩为零。下面常见的物理模型中,
(1) 地球绕着太阳转;
(2) 光滑桌面上用轻绳拽着做圆周运动;
(3) 光滑冰面上的芭蕾舞旋转;
(4) 子弹打击用轻杆悬挂着的小球瞬间。
(5) 小球打击旋转的滑轮的瞬间。
(6) 绕同一转轴转动的两个飞轮,彼此啮合的瞬间;
请思考,其中角动量守恒的有( ),记住这些模型,会减少很多困扰。
解答:
守恒的有
(1)(2)平行
(3)
(4)(5)
(6)力矩恒定
- 请记下角动量的核心公式,在角动量守恒中会反复使用。圆周运动的质点和定轴转动的刚体,角动量分别为
解答:
- 花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动,开始时两臂伸开,转动惯量为,角速度为。然后她将两臂收回,使转动惯量减少为.设这时她转动的角速度变为,则角动量守恒的方程为
解答:
- 一圆盘()绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O转动,转速为. 如图射来一个质量为,速度大小为的子弹,子弹射入圆盘并且留在盘边缘上。设子弹射入后的瞬间,圆盘的角速度。约定逆时针转时角动量为正。
则初态时,将子弹速度沿切向(等效成圆周运动,从而得到角动量)和法向分解,其切向速度和角动量分别为
(1) , ;
(2) , ;
(3) , ;
初态的总角动量为
(4) ;
(5) ;
末态的总角动量为
(6) ;
(7) ;
核心方程是为
(8) ;
(9) ;
以上正确的是( )
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解答:(3)(4)(7)(9)
- 一圆盘()绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O转动,转速为. 如图射来两个质量同为,速度大小同为,方向相反,子弹射入圆盘并且留在盘边缘上。设子弹射入后的瞬间,圆盘的角速度。约定逆时针转时角动量为正。
则初态时,总角动量为
(1) ;
(2) ;
末态的总角动量为
(3) ;
(4) ;
核心方程是为
(5) ;
(6) ;
1.jpg
以上正确的是
解答:(1)(2)(5)
- 角动量守恒的计算题:有一质量为、长为的均匀细棒,平放在光滑的水平桌面上,以角速度绕通过端点O顺时针转动。另有质量为,初速为的小滑块,与棒的底端点相撞。碰撞后的瞬间,细棒反转,且角速度为;小滑块反向,速率为,如图所示。规定顺时针转动方向为正。
则初态时,总角动量为
(1) ;
(2) ;
末态的总角动量为
(3) ;
(4) ;
核心方程是为
(5) ;
(6) ;
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以上正确的是
解答: (2)(4)(6)
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