题目
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. 绕木板转轴的角动量B. 动能C. 机械能D. 动量
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. 绕木板转轴的角动量
B. 动能
C. 机械能
D. 动量
题目解答
答案
A. 绕木板转轴的角动量
解析
步骤 1:分析系统
系统由方板和粘土组成,方板可以绕通过其一个水平边的光滑固定轴自由转动。粘土垂直板面撞击方板,并粘在板上。忽略空气阻力,这意味着没有外力矩作用于系统。
步骤 2:应用角动量守恒定律
由于没有外力矩作用于系统,根据角动量守恒定律,系统在碰撞前后的角动量是守恒的。因此,粘土和方板系统在碰撞中绕木板转轴的角动量是守恒的。
步骤 3:分析其他物理量
动能和机械能可能不守恒,因为粘土和方板的碰撞可能涉及能量的转换,例如动能转化为内能。动量也不守恒,因为系统受到外力(重力)的作用,尽管重力对系统没有做功,但其对系统整体的动量有影响。
系统由方板和粘土组成,方板可以绕通过其一个水平边的光滑固定轴自由转动。粘土垂直板面撞击方板,并粘在板上。忽略空气阻力,这意味着没有外力矩作用于系统。
步骤 2:应用角动量守恒定律
由于没有外力矩作用于系统,根据角动量守恒定律,系统在碰撞前后的角动量是守恒的。因此,粘土和方板系统在碰撞中绕木板转轴的角动量是守恒的。
步骤 3:分析其他物理量
动能和机械能可能不守恒,因为粘土和方板的碰撞可能涉及能量的转换,例如动能转化为内能。动量也不守恒,因为系统受到外力(重力)的作用,尽管重力对系统没有做功,但其对系统整体的动量有影响。