第1章 章末提升 动量与动量守恒定律（wrord教参）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修1（教科版）

规律总结归纳 核心素养构建 1.动量 (1)定义：物理学中把质量和速度的乘积mv定义为物体的动量，用字母p表示。 (2)单位：千克米每秒，符号是kg·m/s。 (3)方向：动量是矢量，它的方向与速度的方向相同。 2．冲量 (1)定义：力与力的作用时间的乘积，用字母I表示。 (2)公式：I＝Ft。 (3)矢量性：方向与力的方向相同。 3．动量定理 (1)内容：在一个过程中物体所受合力与作用时间的乘积等于物体动量的变化。 (2)表达式：F·t＝p′－p。 (3)力的表达：力等于动量的变化率，F＝。 4．动量守恒定律 (1)内容：如果一个系统不受外力或所受合外力为零，无论这一系统的内部发生了何种形式的相互作用，这个系统的总动量保持不变。 (2)表达式：m1v1＋m2v2＝m1v′1＋m2v′2。 5．弹性碰撞和非弹性碰撞 (1)弹性碰撞：系统在碰撞前后机械能不变。 (2)非弹性碰撞：系统在碰撞后机械能减少。 6．反冲现象 (1)定义：如果一个静止的物体在内力的作用下分裂为两部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动。 (2)特点 ①相互作用力常为变力，且作用力较大，一般都满足内力远大于外力。 ②反冲运动中，通常可以用动量守恒定律来处理。 7．火箭 (1)原理：火箭的发射利用了反冲，靠喷出气流的反冲作用来获得巨大速度。 (2)影响火箭获得速度大小的因素 一是向后的喷气速度，二是质量比(火箭开始飞行时的质量与燃烧燃尽时的质量之比)。喷气速度越大，质量比越大，火箭获得的速度越大。 物理概念 动量，冲量，系统，内力、外力，弹性碰撞，非弹性碰撞，反冲运动 科学思维 (1)动量定理求平均作用力 (2)动量守恒的判定 (3)动量守恒定律的表达式 科学探究 (1)探究碰撞前后运动量的变化 (2)验证动量守恒定律 (3)探究滑块碰撞前后动能的变化 物理模型 (1)滑块—木板模型 (2)弹簧模型 (3)人船模型 素养1　冲量、动量定理及其应用 [典例1]　一个铁球从静止状态由10 m高处自由下落，然后陷入泥潭中，从进入泥潭到静止用时0.4 s，该铁球的质量为336 g。求：(结果保留两位小数，g取10 m/s2) (1)从开始下落到进入泥潭前，重力对小球的冲量； (2)从进入泥潭到静止，泥潭对小球的冲量； (3)泥潭对小球的平均作用力大小。 [解析]　(1)小球自由下落10 m所用的时间是t1＝ N·s≈4.75 N·s，方向竖直向下。 s，重力的冲量IG＝mgt1＝0.336×10× s＝＝ (2)设向下为正方向，对小球从静止开始运动至停在泥潭中的全过程运用动量定理得 mg(t1＋t2)－I＝0， 则泥潭对小球的冲量 I＝mg(t1＋t2)＝0.336×10×(＋0.4) N·s≈6.10 N·s，方向竖直向上。 (3)由I＝＝15.25 N。t2＝6.10 N·s得 [答案]　(1)4.75 N·s，方向竖直向下 (2)6.10 N·s，方向竖直向上　(3)15.25 N [点评]　(1)恒力的冲量可以用I＝Ft求解，也可以利用动量定理求解。本题第(1)问可先求出下落到泥潭时的速度，进而计算出冲量。 (2)在泥潭中运动时要注意受力分析，合力的冲量是重力和阻力的合冲量。 (3)应用动量定理对全过程列式有时更简捷。 素养2　解答动力学问题的三大观点 1．三种思路的比较 观点 特点分析 适用情况 力的观点：牛顿运动定律结合运动学公式 分析物体的受力，确定加速度，建立加速度和运动量间的关系，涉及力、加速度、位移、速度、时间 恒力作用下的运动 能量观点：动能定理、机械能守恒定律和能量守恒定律 分析物体的受力、位移和速度，确定功与能的关系。系统内力做功会影响系统能量，涉及力、位移、速度 恒力作用下的运动、变力作用下的曲线运动、往复运动、瞬时作用 动量观点：动量定理和动量守恒定律 分析物体的受力(或系统所受外力)、速度，建立力、时间与动量间的关系(或动量守恒定律)，系统内力不影响系统动量，涉及力、时间、动量(速度) 恒力作用下的运动、瞬时作用、往复运动 2.三种思路的选择 对于不涉及物体运动过程中的加速度和时间问题，无论是恒力做功还是变力做功，一般都利用动能定理求解；如果只有重力和弹簧弹力做功而不涉及运动过程的加速度和时间问题，则采用机械能守恒定律求解。 对于碰撞、反冲类问题，应用动量守恒定律求解，对于相互作用的两物体，若明确两物体相对滑动的距离，应考虑选用能量守恒定律(功能关系)建立方程。 [典例2]　如图，用两根等长的细线分别悬挂两个弹性球A、B，A球的质量为2m，B球的质量为9m，一颗质量为m的子弹以速度v0水平射入球A，并留在其中，子弹与球A作用时间极短。设A、B两球作用为对心弹性碰撞。求： (1)子弹