题目
把无人机螺旋桨换成小桨, 做同样的动作, 问角速度怎么变化()。A. 角速度转数减少B. 角速度转数增加C. 角速度转数不变
把无人机螺旋桨换成小桨, 做同样的动作, 问角速度怎么变化()。
A. 角速度转数减少
B. 角速度转数增加
C. 角速度转数不变
题目解答
答案
B. 角速度转数增加
解析
考查要点:本题主要考查转动惯量与角速度的关系,以及角动量守恒的应用。
解题核心思路:
当螺旋桨变小,其转动惯量会减小。若无人机需要保持相同的动作效果(即角动量不变),根据角动量公式 $L = I \omega$,转动惯量 $I$ 减小会导致角速度 $\omega$ 必须增加。
破题关键点:
- 转动惯量公式:$I = kMR^2$($R$ 为桨叶长度,变小后 $I$ 减小)。
- 角动量守恒:若动作相同,则角动量 $L$ 不变,从而推导出 $\omega$ 的变化。
关键分析步骤
-
转动惯量的变化
小桨的回转半径 $R$ 减小,根据公式 $I = kMR^2$,转动惯量 $I$ 减小。 -
角动量守恒条件
题目中“做同样的动作”隐含角动量 $L$ 保持不变。根据角动量公式 $L = I \omega$,当 $I$ 减小,角速度 $\omega$ 必须增加才能维持 $L$ 不变。