第六章 第一讲　动量　动量定理-（教师用书）【导学教程】2024新教材新高考物理新编大一轮总复习（人教版）

核心素养 试题情境 物理观念：(1)知道动量、冲量的概念。 (2)理解动量定理及表达式。 (3)理解动量守恒定律的确切含义和表达式，知道定律的适用条件。 科学思维：(1)理解动量定理和动量守恒定律，能用其解释生产生活中的有关现象。知道动量守恒定律的普适性。 (2)会用动量守恒定律解决碰撞、爆炸等问题。 科学探究：(1)通过实验，了解弹性碰撞和非弹性碰撞的特点。定量分析一维碰撞问题并能解释生产生活中的弹性碰撞和非弹性碰撞现象。 (2)会设计方案验证动量守恒定律。 生活实践类：安全行车(安全气囊)、交通运输(机车碰撞、喷气式飞机)、体育运动(滑冰接力、球类运动)、火箭发射、爆炸、高空坠物。 学习探索类：动量定理的理解及应用、利用动量定理处理流体问题、碰撞模型的规律及应用、人船模型类问题的处理方法、气垫导轨上滑块碰撞、子弹打木块模型及滑块滑板模型问题。 第一讲　动量　动量定理 [对应学生用书P132] 一、动量、动量变化、冲量 1．动量 (1)定义：物体的__质量__与__速度__的乘积。 (2)表达式：p＝__mv__。 (3)方向：动量的方向与__速度__的方向相同。 2．动量的变化 (1)因为动量是矢量，动量的变化量Δp也是__矢量__，其方向与速度的改变量Δv的方向__相同__。 (2)动量的变化量Δp的大小，一般用末动量p′减去初动量p进行计算，也称为动量的增量，即Δp＝__p′－p__。 3．冲量 (1)定义：__力__与__力的作用时间__的乘积叫作力的冲量。 (2)公式：I＝__FΔt__。 (3)单位：冲量的单位是__牛秒__，符号是__N·s__。 (4)方向：冲量是__矢量__，恒力冲量的方向与力的方向__相同__。 二、动量定理 1．内容：物体在一个过程中所受力的冲量等于它在这个过程中始末的动量变化量。 2．公式：__F(t′－t)＝mv′－mv__或__I＝p′－p__。 汽车安全性能是汽车品质的重要指标。当汽车以50 km/h左右的速度撞向刚性壁障时，撞击使汽车的速度瞬间变到0，壁障对汽车产生了极大的冲击力。“轰”的一声巨响之后，载着模拟司乘人员的崭新轿车眨眼间被撞得短了一大截，安全气囊打开，将司乘人员分隔在驾驶前台和座椅之间。下列说法正确的是(　　) A．碰撞实验中，汽车受到的冲击力只和汽车速度有关 B．碰撞实验中，汽车受到的冲击力只与汽车质量有关 C．碰撞实验中，安全气囊的作用是减少司乘人员的动量改变量 D．碰撞实验中，安全气囊的作用是通过增加作用时间来减少司乘人员受到的冲击力 答案　D [对应学生用书P133] 考点一　动量和冲量 1．动量、冲量、动量变化量、动量变化率的比较 大小表达式 方向 动量 p＝mv 与v同向 冲量 I＝Ft 与F同向 动量变化量 Δp＝mv′－mv 与合力同向 动量变化率 与合力同向 2．冲量的计算方法 (1)恒力的冲量：直接用定义式I＝Ft计算。 (2)变力的冲量 ①作出F­t图线，图线与t轴所围的面积即为变力的冲量，如图所示。 ②对于易确定始、末时刻动量的情况，可用动量定理求解。 1. (多选)如图所示，某同学进行足球颠球训练，足球被脚面反弹出去后竖直向上运动，一段时间后又落回到脚面上，足球离开脚面和落回脚面时脚面离地面的高度相同，设整个运动过程中足球受到的空气阻力大小不变。下列说法正确的是(　　) A．足球从离开脚面到落回脚面的过程中，重力做的功为零 B．足球上升到最高点的时间大于从最高点落回脚面的时间 C．足球在上升阶段重力的冲量小于下降阶段重力的冲量 D．足球上升阶段的动量变化量小于下降阶段的动量变化量 解析　重力做功与路径无关，只与初末位置的高度差有关，足球从离开脚面到落回脚面的过程中，重力做的功为零，故A正确；足球在上升阶段做匀减速运动，可以看成向下初速度为0的匀加速运动，足球受重力和向下的阻力，加速度大；足球在下降阶段做初速度为0的匀加速运动，足球受重力和向上的阻力，加速度小，由h＝at2可知足球上升到最高点的时间小于从最高点落回脚面的时间，在上升阶段重力的冲量小于下降阶段重力的冲量，故B错误，C正确；由v2＝2ah，可知足球离开脚面的初速度大于落回脚面的末速度，由Δp＝mΔv，所以足球上升阶段动量变化量大于下降阶段的动量变化量，故D错误。 答案　AC 2. 一质点静止在光滑水平面上，现对其施加水平外力F，力F随时间按正弦规律变化，如图所示，下列说法正确的是(　　) A．第2 s末，质点的动量为0 B．第2 s末，质点的动量方向发生变化 C．第4 s末，质点回到出发点 D．在1～3 s时间内，力F的冲量为0 解析　由题图可知，0～2 s时间内F的方向和质点运动的方向相同，质点经历了加速度逐渐增大的加速运动和加速