先回答题目上的问题:为何角动量守恒而动量不守恒?
两个守恒律的守恒条件不同。
动量守恒条件是,系统所受外力之和为零;角动量守恒条件是,系统所受外力矩之和为零,力矩是对某一转轴(或某一转动中心的),因此在运用后者解题之前必须严格审慎考虑守恒条件,找准转轴。
还需要明确守恒律的细节:守恒律对系统,守恒律对应作用过程,初态是开始作用,末态是作用刚结束,再就是一般地打击碰撞过程时间极短,内力远大于外力(内力矩远大于外力矩),因此是近似守恒(很接近严格守恒条件)
看这个具体题目,对小球和有固定转轴的细杆,当小球从接触杆、到二者连为一体的过程,杆受到的外力,竖直方向重力和轴作用力的竖直分力合力为零,但是轴对杆的作用水平分力不为零,因此系统动量不守恒;
因为轴对系统的作用通过轴所以其力矩为零,因此系统角动量守恒
而碰撞是完全非弹性的,机械能损失最大,机械能当然不守恒;
综上,只能选C
第二个问题:
若以质心为轴,O对杆的水平分力对质心的力矩不为零,所以对质心系统叫动量不守恒。
因此,角动量守恒必须是对某一指定转轴或中心的,对某一转轴守恒,对别的转轴不见得守恒。
两个守恒律的守恒条件不同。
动量守恒条件是,系统所受外力之和为零;角动量守恒条件是,系统所受外力矩之和为零,力矩是对某一转轴(或某一转动中心的),因此在运用后者解题之前必须严格审慎考虑守恒条件,找准转轴。
还需要明确守恒律的细节:守恒律对系统,守恒律对应作用过程,初态是开始作用,末态是作用刚结束,再就是一般地打击碰撞过程时间极短,内力远大于外力(内力矩远大于外力矩),因此是近似守恒(很接近严格守恒条件)
看这个具体题目,对小球和有固定转轴的细杆,当小球从接触杆、到二者连为一体的过程,杆受到的外力,竖直方向重力和轴作用力的竖直分力合力为零,但是轴对杆的作用水平分力不为零,因此系统动量不守恒;
因为轴对系统的作用通过轴所以其力矩为零,因此系统角动量守恒
而碰撞是完全非弹性的,机械能损失最大,机械能当然不守恒;
综上,只能选C
第二个问题:
若以质心为轴,O对杆的水平分力对质心的力矩不为零,所以对质心系统叫动量不守恒。
因此,角动量守恒必须是对某一指定转轴或中心的,对某一转轴守恒,对别的转轴不见得守恒。