题目
花样滑冰运动员在冰面上围绕自身转轴高速旋转后,通常伸出胳膊使自己的旋转速度慢下来,这么做的物理原理是()。A. 牛顿第二定律B. 角动量守恒C. 转动定律D. 机械能守恒
花样滑冰运动员在冰面上围绕自身转轴高速旋转后,通常伸出胳膊使自己的旋转速度慢下来,这么做的物理原理是()。
A. 牛顿第二定律
B. 角动量守恒
C. 转动定律
D. 机械能守恒
题目解答
答案
B. 角动量守恒
解析
步骤 1:理解角动量守恒定律
角动量守恒定律指出,在没有外力矩作用的情况下,一个系统的总角动量保持不变。这意味着,如果一个物体的转动惯量发生变化,它的角速度也会相应地变化,以保持角动量不变。
步骤 2:分析花样滑冰运动员的动作
花样滑冰运动员在旋转时,如果他伸出胳膊,他的转动惯量会增加,因为质量分布离转轴更远。根据角动量守恒定律,为了保持角动量不变,他的角速度(旋转速度)必须减小。
步骤 3:排除其他选项
牛顿第二定律涉及力和加速度的关系,转动定律涉及力矩和角加速度的关系,机械能守恒涉及动能和势能的转换。这些定律虽然在某些情况下也适用,但在这个问题中,主要的物理原理是角动量守恒。
角动量守恒定律指出,在没有外力矩作用的情况下,一个系统的总角动量保持不变。这意味着,如果一个物体的转动惯量发生变化,它的角速度也会相应地变化,以保持角动量不变。
步骤 2:分析花样滑冰运动员的动作
花样滑冰运动员在旋转时,如果他伸出胳膊,他的转动惯量会增加,因为质量分布离转轴更远。根据角动量守恒定律,为了保持角动量不变,他的角速度(旋转速度)必须减小。
步骤 3:排除其他选项
牛顿第二定律涉及力和加速度的关系,转动定律涉及力矩和角加速度的关系,机械能守恒涉及动能和势能的转换。这些定律虽然在某些情况下也适用,但在这个问题中,主要的物理原理是角动量守恒。