一块方板,可以绕通过其一个水平边的光滑固定轴自由转动.最初板自由下垂.今有一小团粘土,垂直板面撞击方板,并粘在板上.对粘土和方板系统,如果忽略空气阻力,在碰撞中守恒的量是 [ ]A. 动能;B. 绕木板转轴的角动量;C. 机械能;D. 动量。

考查要点：本题主要考查角动量守恒定律的应用条件，以及碰撞过程中系统受力情况的分析能力。

解题核心思路：

1. 明确守恒条件：角动量守恒的条件是系统所受外力矩为零，或碰撞过程中外力的冲量相对于内力可忽略。
2. 分析系统受力：方板绕固定轴转动时，轴的反作用力会产生力矩，但碰撞时间极短，外力的冲量可忽略，因此系统角动量近似守恒。
3. 排除其他选项：动能和机械能通常在非弹性碰撞中不守恒，动量因外力存在而不守恒。

破题关键点：

• 碰撞瞬间，外力矩对系统角动量的影响可忽略，因此绕转轴的角动量守恒。

角动量守恒的条件分析

1. 系统定义：粘土和方板组成的系统。
2. 外力分析：
   • 轴的反作用力提供支撑，但碰撞时间极短，外力的冲量对角动量的影响可忽略。
   • 重力和法向支持力的力矩在碰撞瞬间对角动量的改变可忽略。
3. 内力分析：粘土与方板之间的相互作用力为内力，其力矩总和为零，因此系统角动量守恒。

其他选项排除

• 动能（A）：碰撞为非弹性过程，动能通常不守恒。
• 机械能（C）：碰撞中能量可能转化为热能等，机械能不守恒。
• 动量（D）：系统受外力（如轴的反作用力）作用，总动量不守恒。