题目
判断:刚体定轴转动的角动量可以表示为 其方向与角速度( )的方向相同。A. 正确B. 错误
判断:刚体定轴转动的角动量可以表示为 其方向与角速度( )的方向相同。
A. 正确
B. 错误
题目解答
答案
B. 错误
解析
考查要点:刚体定轴转动中角动量与角速度方向的关系。
解题核心:明确角动量的矢量性质及其方向的确定方法。
关键点:
- 刚体定轴转动时,角动量 $\vec{L}$ 的方向由右手法则确定,与角速度 $\vec{\omega}$ 的方向一致。
- 转动惯量 $I$ 为标量(假设转动轴为主轴),因此 $\vec{L} = I\vec{\omega}$ 的方向与 $\vec{\omega}$ 完全相同。
- 题目中的描述看似正确,但可能存在隐含条件或表述不严谨,需结合物理定义仔细判断。
刚体定轴转动时,角动量的表达式为 $\vec{L} = I\vec{\omega}$,其中:
- $I$ 是转动惯量(标量),$\vec{\omega}$ 是角速度矢量。
- 根据右手法则,$\vec{\omega}$ 的方向与刚体转动轴线方向一致。
- 由于 $I$ 为标量,$\vec{L}$ 的方向必然与 $\vec{\omega}$ 的方向相同。
矛盾点:题目答案为“错误”,但根据上述分析,描述应为正确。可能的解释是:
- 题目表述不严谨:若转动轴非主轴,转动惯量 $I$ 可能表现为张量,此时 $\vec{L}$ 与 $\vec{\omega}$ 方向可能不同。但中学物理通常默认转动轴为主轴,此时结论成立。
- 题目可能存在错误,或答案设定有误。