守恒定律
知識點
- 動量守恒迎膜、角動量守恒的直觀感受
- 動量守恒的方程
- 角動量守恒的方程
- 約定好正方向
- 初態(tài)時,寫出各個物件的角動量
(注意正負(fù)號)
- 末態(tài)時磕仅,寫出各個物件的角動量
(注意正負(fù)號)
- 然后簸呈,列方程為:
tip
- 相比對單詞的辨析進(jìn)行死記硬背蜕便,不如記幾個例句。
- 相比對物理概念進(jìn)行全方位多角度的分析轿腺,不如記幾個模型丛楚。
表達(dá)題
- 動量守恒和角動量守恒的充要條件分別是
解答:
動量守恒的充要條件:當(dāng)系統(tǒng)不受外力或所受外力的矢量和為零
角動量守恒的充要條件:當(dāng)系統(tǒng)所受的外力矩為零
-
借助具體例子培養(yǎng)直觀認(rèn)識。動量守恒的充要條件是合外力為零仿荆。作為近似喧务,實際生活中赖歌,內(nèi)力比外力強(qiáng)很多時,也認(rèn)為動量守恒功茴。下面常見的物理模型中庐冯,
(1) 爆炸瞬間展父;
(2) 兩個小球非彈性碰撞(部分動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能)瞬間玲昧;
(3) 子彈打擊用輕繩懸掛的小球瞬間;
(4) 光滑地面上有車孵延,車上有人,人在車內(nèi)走動惶凝。
(5) 小球撞擊墻壁反彈犬钢。
(6) 子彈打擊用輕桿懸掛的小球瞬間;
請思考玷犹,其中動量守恒的有( ),記住這些模型坯屿,會減少很多困擾。
解答:(1)肺魁,(4)隔节,
- 借助具體例子培養(yǎng)直觀認(rèn)識寂呛。角動量守恒的充要條件是合外力矩為零。下面常見的物理模型中幻妓,
(1) 地球繞著太陽轉(zhuǎn)劫拢;
(2) 光滑桌面上用輕繩拽著做圓周運(yùn)動;
(3) 光滑冰面上的芭蕾舞旋轉(zhuǎn)舱沧;
(4) 子彈打擊用輕桿懸掛著的小球瞬間。
(5) 小球打擊旋轉(zhuǎn)的滑輪的瞬間距糖。
(6) 繞同一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的兩個飛輪牵寺,彼此嚙合的瞬間;
請思考趣斤,其中角動量守恒的有( )黎休,記住這些模型,會減少很多困擾奋渔。
解答: (2),(3)撑蒜,(4),(5)狸眼,(6)
- 請記下角動量的核心公式浴滴,在角動量守恒中會反復(fù)使用。圓周運(yùn)動的質(zhì)點和定軸轉(zhuǎn)動的剛體升略,角動量分別為
解答:圓周運(yùn)動的質(zhì)點:
定軸轉(zhuǎn)動的剛體:
- 花樣滑冰運(yùn)動員繞通過自身的豎直軸轉(zhuǎn)動品嚣,開始時兩臂伸開,轉(zhuǎn)動慣量為
翰撑,角速度為
。然后她將兩臂收回眶诈,使轉(zhuǎn)動慣量減少為
.設(shè)這時她轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)?img class="math-inline" src="https://math.jianshu.com/math?formula=%5Comega" alt="\omega" mathimg="1">,則角動量守恒的方程為
解答:
- 一圓盤(
)繞垂直于盤面的水平光滑固定軸O轉(zhuǎn)動浴骂,轉(zhuǎn)速為
. 如圖射來一個質(zhì)量為
球拦,速度大小為
的子彈,子彈射入圓盤并且留在盤邊緣上愧膀。設(shè)子彈射入后的瞬間谣光,圓盤的角速度
。約定逆時針轉(zhuǎn)時角動量為正蟀悦。
則初態(tài)時氧敢,將子彈速度沿切向(等效成圓周運(yùn)動,從而得到角動量)和法向分解孙乖,其切向速度和角動量分別為
(1),
;
(2),
弯屈;
(3),
资厉;
初態(tài)的總角動量為
(4);
(5)宴偿;
末態(tài)的總角動量為
(6)窄刘;
(7);
核心方程是為
(8)都哭;
(9)欺矫;
以上正確的是( )
解答:(3),(4),(8)
- 一圓盤(
)繞垂直于盤面的水平光滑固定軸O轉(zhuǎn)動展氓,轉(zhuǎn)速為
. 如圖射來兩個質(zhì)量同為
,速度大小同為
未妹,方向相反空入,子彈射入圓盤并且留在盤邊緣上。設(shè)子彈射入后的瞬間糊闽,圓盤的角速度
。約定逆時針轉(zhuǎn)時角動量為正点楼。
則初態(tài)時掠廓,總角動量為
(1)甩恼;
(2)沉颂;
末態(tài)的總角動量為
(3)黄橘;
(4);
核心方程是為
(5)抬探;
(6)帆赢;
以上正確的是
解答:(2),(4),(6)
- 角動量守恒的計算題:有一質(zhì)量為
、長為
的均勻細(xì)棒怠益,平放在光滑的水平桌面上瘾婿,以角速度
繞通過端點O順時針轉(zhuǎn)動。另有質(zhì)量為
抢呆,初速為
的小滑塊笛谦,與棒的底端
點相撞。碰撞后的瞬間饥脑,細(xì)棒反轉(zhuǎn),且角速度為
谣沸;小滑塊反向笋颤,速率為
,如圖所示许溅。規(guī)定順時針轉(zhuǎn)動方向為正秉版。
則初態(tài)時,總角動量為
(1)并蝗;
(2);
末態(tài)的總角動量為
(3)滚停;
(4)键畴;
核心方程是為
(5);
(6)涡贱;
以上正確的是
解答:(2),(4),(6)