高一物理角动量守恒的定律包括:
1. 角动量守恒条件:合外力为零,则系统总角动量守恒。
2. 角动量守恒定律:一个系统在某段时间内保持自身的角动量不变,这个系统所受到的合外力矩为零。
3. 角动量守恒的表现形式:力矩为零,即作用在物体上的合力对某一点的力臂之和为零。
以上就是高一物理角动量守恒的一些相关信息,如果您还有其他问题,欢迎随时向我提问。
题目:
一个质量为5kg的小球,在光滑的水平桌面上以速度v = 10m/s绕垂直于桌面上的轴旋转。现在给小球施加一个与速度方向相反的外力F,并逐渐增大F的大小,直到小球停止旋转为止。
在每个阶段,我们需要找出小球的角动量,并判断角动量是否守恒。
1. 初始阶段:小球以速度v = 10m/s旋转,求此时的角动量。
2. 施加外力F后,逐渐增大F的大小,直到小球停止旋转。在此过程中,判断角动量是否守恒。
3. 如果角动量守恒,求出小球最终的角动量。
解答:
1. 初始阶段:
角动量L = mrv = 5kg 10m/s 10m/s = 500kgm²/s
2. 在施加外力F后,逐渐增大F的大小,直到小球停止旋转的过程中,由于外力不为零,角动量不守恒。
3. 当小球停止旋转时,角动量为零。此时,如果外力F仍然作用在小球上,那么小球的角动量将重新达到平衡状态。根据动量定理,外力F在此过程中对小球做的功等于小球的动能变化量。因此,我们可以根据初始和最终的速度求出小球的动能变化量,从而得出最终的角动量。
最终的角动量为:mv²/2 = 5kg (10m/s)² / 2 = 250kgm²/s
总结:
在施加外力F后,小球的角动量不守恒。当小球停止旋转时,角动量变为零。最终的角动量为250kgm²/s。