04-03-06_下落的重物拉動旋轉的物體
本期高中物理競賽試題，我們一起來學習一道結合角動量守恒定律和牛頓第二定律來分析力的典型題。 由于角動量守恒定律一般適用于圓周運動，因此涉及圓周運動的問題很容易將其與牛頓第二定律結合起來考慮力的產生或向心力的問題，并且由于角動量守恒定律的強大加持由于角動量守恒，原來在圓形軌道上的圓周運動可以擴展到更多的軌道。 因此，測試內容可以進一步升級，從一條軌道上的受力分析問題升級為多條軌道變化時的力變化問題。 但最終還是一樣，根本的考試內容沒有變化，主要變化是考牛頓第二定律和角動量守恒定律的題型。 因此，只要深入分析整個問題的運動過程，合理選擇求解方法，此類問題還是很容易解決的。
此圖與內容無關
本期，小編選擇了物理競賽中較為簡單的競賽練習題，重點探討角動量守恒定律與牛頓第二定律結合應用的解題方法。 希望通過對本題的分析和討論，學生能夠掌握該類題的解題思路和方法，掌握該類題的解題思路。 由于小編解決這道題比較簡單高中物理競賽試題，所以沒有研究太多其他的解題技巧。 如果您有更好的解題思路，可以在微信搜索物理競賽指導并反饋給我們。 編輯將整理并分享同學們的想法。
高中物理競賽題典型例題及解答步驟
在光滑的水平面上有一個小球A，上面系著一根輕繩。 輕繩穿過水平面上的小孔O，與小球B相連。開始時，小球A在水平面上繞O做勻速圓周運動，小球B靜止下垂。 如圖1所示，球B的質量緩慢增加，直到球A繞O點圓周運動的半徑縮短一半。 此時球B的質量是初始質量的多少倍？
高中物理競賽典型例題解題方法與思路
從解決這道題的步驟可以看出，這道題實際上有兩個解題方程。 一是角動量守恒定律，二是牛頓第二定律在圓周運動下的應用。 因此，從這個角度來看，本問題的重點和難點主要集中在上述兩個方面。 由于這兩個方程并不是很難，所以小編在這里不想過多解釋這兩個方程是如何列出的。 相反，小編想談談為什么在問題中考慮這兩個方程的應用，以及在什么情況下會應用這些方程。
讓我們從角動量守恒定律開始。 首先，當學生看到角動量時，他們就會知道這個定律只適用于圓周運動。 當然，無論哪種圓周運動，這里并不要求完全勻速圓周運動。 事實上，許多非勻速圓周運動也可以應用該定律來解決。 當然，除了圓周運動之外，應用這個方程其實還有一個條件，那就是不存在外力力矩。 當然高中物理競賽試題，這不是必須的。 如果有，只需在方程中加上外力和力矩的沖量即可。 同時，這個問題還有一個很重要的條件，也可以將思考的焦點引入到角動量守恒上，那就是在圓周運動的過程中，實際上小球的半徑是不斷變化的。變化，也就是說本題中球的軌跡不是唯一的，而是一個變化的過程。 這道題需要考察初始狀態和結束狀態下的運動速度，所以小編也讓我考慮我們需要利用角動量守恒來解決這個問題。
其次，我們來說說為什么要應用牛頓第二定律來解決這個問題。 其實這比上面的分析要簡單得多。 在此過程中，由于垂直懸浮的球的質量發生變化，圓周運動的球產生向心力。 變化，從而改變圓周運動球的軌跡。 從角動量守恒定律，不難知道這個變化過程中速度的變化，并且需要將速度的變化與垂直懸浮的球的質量聯系起來。 其實只有牛頓第二定律。 在這兩個方程的共同作用下，這個問題求解起來比較簡單，過程也比較簡單。 這是一個基本的競爭問題。