,仍然等于粒子系统相对于参考点的角动量变化,即tMLiΔ⋅=ΔΣ。 同理,如果 =Σ n 个粒子组成的粒子系统处于非惯性系统中,只要以粒子系统的质心为参考点判断角动量守恒例题,上述结论仍然成立。 1. 3 角动量守恒判断 当参考点上的外力力矩为零,即 0=ΣiM 时,粒子或粒子系统守恒参考点的角动量。 判断角动量守恒有四种情况:①粒子或粒子系统不受外力作用。 ②所有外力都经过参考点。 ③各外力的力矩不为零,但外力矩的矢量和为零。 即使某一方向的外力矩为零判断角动量守恒例题,则该方向也满足角动量守恒。 ④内力对参考点的力矩远大于外力对参考点的合力矩,即内力矩对粒子系统中各粒子运动的影响远远超过外力矩和角动量近似守恒。 2 角动量守恒定律应用实例1(第23届物理竞赛复赛第2题) 如图2所示,一根质量可忽略不计的细棒,长度为2l,两端和中心分别用质量为 m 的小球 B、D 和 C 最初静止在光滑的水平桌面上。 桌子上还有另一个质量为 M 的球 A。 它以给定的速度v0沿垂直于杆DB的方向与右端的球B弹性碰撞。 求球 A、B、C、D 碰撞后的速度,并详细讨论未来可能发生的运动。 乍一看,这个问题是一种弹性碰撞问题,可以利用动量守恒、能量守恒和所涉及的杆的速度来解决。 然而,这个问题涉及到由四个物体组成的粒子系统,并且存在很多未知量。 不能用上述关系式来求解。 挖掘问题中的守恒规则 mmm MDBCA V0 图 2 O m P α 图 1 r