《角动量守恒解答》ppt课件

1、角动量守恒角动量守恒 一一 选择题选择题 1人造地球卫星，绕地球作椭圆轨道运动，地球在椭圆的一人造地球卫星，绕地球作椭圆轨道运动，地球在椭圆的一 个焦点上，那么卫星的个焦点上，那么卫星的 (A)动量不守恒，动能守恒动量不守恒，动能守恒 (B)动量守恒，动能不守恒动量守恒，动能不守恒 (C)对地心的角动量守恒，动能不守恒对地心的角动量守恒，动能不守恒 (D)对地心的角动量不守恒，动能守恒对地心的角动量不守恒，动能守恒 2一质点作匀速率圆周运动时，一质点作匀速率圆周运动时， 它的动量不变，对圆心的角动量也不变它的动量不变，对圆心的角动量也不变 它的动量不变，对圆心的角动量不断改动它的动量不变，对圆

2、心的角动量不断改动 (C) 它的动量不断改动，对圆心的角动量不变它的动量不断改动，对圆心的角动量不变 (D) 它的动量不断改动，对圆心的角动量也不断改动它的动量不断改动，对圆心的角动量也不断改动 C C 3假设卫星环绕地球中心作圆周运动，那么在运动过程中，假设卫星环绕地球中心作圆周运动，那么在运动过程中， 卫星对地球中心的卫星对地球中心的 (A) 角动量守恒，动能也守恒角动量守恒，动能也守恒 (B) 角动量守恒，动能不守恒角动量守恒，动能不守恒 (C) 角动量不守恒，动能守恒角动量不守恒，动能守恒 (D) 角动量不守恒，动量也不守恒角动量不守恒，动量也不守恒 (E) 角动量守恒，动量也守恒角动

3、量守恒，动量也守恒 4一人造地球卫星到地球中心一人造地球卫星到地球中心O的最大间隔和最小间隔分别的最大间隔和最小间隔分别 是是RA和和RB设卫星对应的角动量分别是设卫星对应的角动量分别是LA、LB，动能分别，动能分别 是是EKA、EKB，那么应有，那么应有 (A) LB LA，EKA EKB (B) LB LA，EKA = EKB (C) LB = LA，EKA = EKB (D) LB LA，EKA = EKB (E) LB = LA，EKA EKB A E A B RA RB O 5如下图，一个小物体，位于光滑的程度桌面上，与一绳如下图，一个小物体，位于光滑的程度桌面上，与一绳 的一端相连

4、结，绳的另一端穿过桌面中心的小孔的一端相连结，绳的另一端穿过桌面中心的小孔O. 该物体原该物体原 以角速度以角速度w 在半径为在半径为R的圆周上绕的圆周上绕O旋转，今将绳从小孔缓旋转，今将绳从小孔缓 慢慢 往下拉那么物体往下拉那么物体 (A) 动能不变，动量改动动能不变，动量改动 (B) 动量不变，动能改动动量不变，动能改动 (C) 角动量不变，动量不变角动量不变，动量不变 (D) 角动量改动，动量改动角动量改动，动量改动 (E) 角动量不变，动能、动量都改动角动量不变，动能、动量都改动. E O R 二二 填空题填空题 6地球的质量为地球的质量为m，太阳的质量为，太阳的质量为M，地心与日心的

5、间隔，地心与日心的间隔 为为R，引力常量为，引力常量为G，那么地球绕太阳作圆周运动的轨道角，那么地球绕太阳作圆周运动的轨道角 动动 量为量为L_ GMRm 7|、一质量为、一质量为m的质点沿着一条曲线运动，其位置矢量的质点沿着一条曲线运动，其位置矢量 在空间直角座标系中的表达式为在空间直角座标系中的表达式为:j tbi tar sincos ，其中，其中a、b、w 皆为常量，那么此质点对原点的角皆为常量，那么此质点对原点的角 动量动量L=_；此质点所受对原点的力；此质点所受对原点的力 矩矩 M = _ abm 0 8、我国第一颗人造卫星沿椭圆轨、我国第一颗人造卫星沿椭圆轨 道运动，地球的中心道

6、运动，地球的中心O为该椭圆的为该椭圆的 一个焦点知地球半径一个焦点知地球半径R6378 km，卫星与地面的最近间隔，卫星与地面的最近间隔 439 km，与地面的最远间隔，与地面的最远间隔 2384 km假设卫星在近地点假设卫星在近地点A1 的速度的速度v18.1 km/s，那么卫星在，那么卫星在 远地点远地点A2的速度的速度v2 _ 1 l 2 l skm/3 . 6 A1 A2l1l2 卫星 地球中心 O R 9如下图，钢球如下图，钢球A和和B质量相等，正被绳质量相等，正被绳 牵着以牵着以w0=4 rad/s的角速度绕竖直轴转动，的角速度绕竖直轴转动， 二球与轴的间隔都为二球与轴的间隔都为r

7、1=15 cm如今把轴如今把轴 上环上环C下移，使得两球离轴的间隔缩减为下移，使得两球离轴的间隔缩减为 r2=5 cm那么那么 钢球的角速度钢球的角速度w=_ B A C 36rad/s sradrr/36/ 2 2 2 10 守恒系统对竖直轴的角动量 10、假设作用于一力学系统上外力的合力为零，那、假设作用于一力学系统上外力的合力为零，那 么外力的合力矩么外力的合力矩_填一定或不一定填一定或不一定 为零；这种情况下力学系统的动量、角动量、机械为零；这种情况下力学系统的动量、角动量、机械 能三个量中一定守恒的量是能三个量中一定守恒的量是_ 不一定不一定 动量动量 0 2 1 r 三三 计算题计

8、算题 11、光滑圆盘面上有一质量为、光滑圆盘面上有一质量为m的物体的物体A，拴在，拴在 一根穿过圆盘中心一根穿过圆盘中心O处光滑小孔的细绳上，如下处光滑小孔的细绳上，如下 图开场时，该物体距圆盘中心图开场时，该物体距圆盘中心O的间隔为的间隔为r0， 并以角速度并以角速度w 0绕盘心绕盘心O作圆周运动现向下拉作圆周运动现向下拉 绳，当质点绳，当质点A的径向间隔由的径向间隔由r0减少减少 到到 时，向下拉的速度为时，向下拉的速度为v，求下拉过程中拉，求下拉过程中拉 力所作的功力所作的功 A r0 O v 0 11、解：角动量守恒 2分 v 为 时小球的横向速度 拉力作功 2分 vB为小球对地的总速

9、度， 而 当 时 1分 rmrmvv 00 2 0 2 2 1 2 1 vvmmW B 222 vvv B 0 2 1 rr 22 0 2 0 2 1 )2/3(vmmrW 0 2 1 rr 12、在一光滑程度面上，有一轻弹簧，一端固定，一 端衔接一质量m = 1 kg 的滑块，如下图弹簧自然长度 l0= 0.2 m，劲度系数k =100 Nm-1. 设t = 0时，弹簧长度 为l0，滑块速度v0 = 5 ms-1，方向与弹簧垂直以后某 一时辰，弹簧长度l =0.5 m 求该时辰滑块速度的大小 和夹角 l v l0 0 v 12、解：由角动量守恒和机械能守恒可得 2分 1分 1分 1分 sin

10、 00 lmlmvv 2 0 22 0 )( 2 1 2 1 2 1 llkmmvv 1 2 02 0 sm4 )( m llk vv 30)arcsin( 00 l l v v 13、当一质子经过质量较大带电荷为Ze的原子核附近时，原子 核可近似视为静止质子遭到原子核的排斥力的作用，它运动 的轨道为双曲线，如下图设质子与原子相距很远时速度为， 沿方向的直线与原子核的垂直间隔为b试求质子与原子核最 接近的间隔rs提示：电荷q1，q2距为r时，带电系统的电 势能为 ，式中K为常数；略去质子遭到的万有引 力作用 O b rs vs v0 +e rqKq/ 21 13、解：以原子核为坐标原点，作用在质子上的力为有心 力，故质子对O点的角动量守恒 2分 式中vs是质子离原子核最近时的速度，由能量守恒有 2分 由式和联立求解得 1分 ssr mbmvv 0 sS rKZemm/ 2 1 2 1 222 0 vv 22 2 0 2 2 0 2 )(b m KZe m KZe rs vv 四、回答以下问题 14、一单摆，在摆动过程中，假设不计空气 阻力