来源:《高中数理化》2017年第02期 作者:吴泽亮;
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从一道竞赛试题的错解谈及角动量守恒效用技巧

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高中物理竞赛涉及角动量守恒应用问题时,学生经常会出现对概念理解不清、应用条件想当然等现象.本文以一道刚体转动问题为载体,由错误解答引发思考,重点阐述角动量守恒定律在实际应用中的注意点和效用技巧,以飨读者. 1 竞赛试题错解分析 例1如图1所示,质量为m0,长为L的均匀细杆静止于光滑的水平桌面上,现有一质量为m的小球(可视为质点)以水平初速度v0与杆的右端B发生完全非弹性碰撞,试求: (1)碰后系统质心的速度及绕质心的角速度. (2)静止点(实际转轴)的位置. 错解由于小球与细杆碰撞过程中系统合力为0,则系统对任意定轴的合力矩为0,合角动量守恒,若以细杆几何中心O为定轴,则mv02L=[112m0L2+m(2L)2]ω,即ω=6m3m+m0Lv0;若以细杆的左端A为定轴,即有mv0L=(31m0L2+mL2)ω,即 辨析上述处理中以不同的定轴,运用角动量守恒得出的结论不同,显然是错误的,学生出现错误的主要原因在于:角动量概念模糊不清,忽视物理定律的使用条件,“想当然”地死套公式,从而造成错误.上述解法忽视了刚体定轴转动动量表达式Lz=Izω的适用......(本文共计1页)       [继续阅读本文]

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高中数理化杂志2017年第02期
高中数理化
主办:北京师范大学
出版:高中数理化杂志编辑部
出版周期:半月
出版地:北京市

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