2021-2022学年高二物理竞赛课件:质点系的角动量和转动力矩和一般运动.pptx
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1、 质点系的角动量和转动力矩和一般运动质点系的角动量和转动力矩和一般运动质点系由质点系由n个质点组成个质点组成角动量分别是角动量分别是质点系的总角动量质点系的总角动量质点系的总转动力矩质点系的总转动力矩1)系)系统内力作用于内力作用于质点上的内力力矩点上的内力力矩2)系)系统外力作用于外力作用于质点上的外力矩点上的外力矩大小相等、方向相反,大小相等、方向相反,作用在同一条直作用在同一条直线上上内力矩内力矩总和和为0或或质点系的点系的总角角动量的量的变化率等于作用于化率等于作用于系系统的的总合外力矩合外力矩注:上述公式注:上述公式适用于(适用于(1)参考点)参考点为惯性参考系中的原点性参考系中的原
2、点(2)参考点)参考点为质点系或点系或刚体的体的质心。心。概念理解例:旋转的自行车轮概念理解例:旋转的自行车轮一个物理老师正站在一个静止的、无摩擦的、可自由旋转一个物理老师正站在一个静止的、无摩擦的、可自由旋转的桌面上,手持一个旋转的自行车轮(如图所示)。如果的桌面上,手持一个旋转的自行车轮(如图所示)。如果老师突然翻转旋转的车轮,即车轮向相反方向旋转,想想老师突然翻转旋转的车轮,即车轮向相反方向旋转,想想看会发生什么情况?看会发生什么情况?解答:解答:我们将可旋转的桌子、老师、自行车轮看作一个系统。初始时刻系统的角动量垂直向上。考虑到系统角动量守恒,故自行车轮反方向旋转后系统仍需保持此角动量
3、。自行车轮翻转后,角动量变为,即垂直向下,因此老师和桌子的总角动量应该垂直向上,且为。因此我们可以断言:这位老师将按照自行车轮初始的旋转方向开始旋转。练习练习A:在例中,如果老师将自行车转轴旋转在例中,如果老师将自行车转轴旋转90至水平至水平状态,会发生什么状况?(状态,会发生什么状况?(a)和上例中相同的方向和速)和上例中相同的方向和速度;(度;(b)和上例中相同的方向,但速度减慢;()和上例中相同的方向,但速度减慢;(c)和)和上例相反的结果上例相反的结果练习练习B:回到本章的开篇问题,再次回答。请试着解释为回到本章的开篇问题,再次回答。请试着解释为何和最初的答案可能不同。何和最初的答案可
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