14-01动量-2023-2024学年高二物理精编动态课件（人教版2019选择性必修第一册）

《天地大冲撞》片段 第14章 动量守恒定律 01.动量 现象：碰撞后，A球的速度大小不变地“传给”了B球。 猜想： 所有的碰撞都有这样的规律吗？ 一.寻求碰撞中的不变量 1.质量不同小球的碰撞 实验：C球自某一高度释放，撞击静止的B球 （BC大小一样，C的质量比B的质量大） 结果：C继续向前摆动，B获得较大的速度以 至于摆起比C释放时更高的高度 发现：速度之和增大了。（也可以用质量小于B的D球去撞B球，将观察到D球反弹） 结论：并不是所有碰撞的速度之和都相等 分析：速度变化跟质量有关系。碰撞前后也许质量大的速度小，质量小的速度大，那碰撞中到底什么量是不变的呢？关系如何？ 猜想： 一.寻求碰撞中的不变量 2.利用气垫导轨做碰撞实验定量分析 两辆小车都放在滑轨上，用一辆运动的小车碰撞一辆静止的小车，碰撞后两辆小车粘在一起运动。小车的速度用光电计时器测量，质量用天平测量。 实验：探究碰撞中的不变量 1 0.326 2 0.340 3 0.411 1 0.319 2 0.328 3 0.397 1 0.205 2 0.223 3 0.235 1 0.098 2 0.087 3 0.127 1 1.210 2 1.264 3 0.797 1 1.183 2 0.880 3 1.066 3.分析三类不同碰撞实验数据。 从实验的数据可以看出，此实验中两辆小车碰撞前后，质量与速度的乘积之和基本不变。 =<> 二.动量 1.定义：质量和速度的乘积mv定义为物体的动量，用字母p表示 2.表达式：p=mv 3.单位：千克米每秒，符号：kg·m/s 4.物理意义：描述物体运动状态的物理量 5.矢量性：方向与速度方向相同 6.瞬时性：动量是状态量，与某时刻或者某位置相对应，v为瞬时速度 判断以下运动情况动量因何变化。 1.匀速直线运动： 2.自由落体运动： 3.匀速圆周运动： 4.平抛运动： 动量不变 速度大小变化引起动量变化 速度方向变化引起动量变化 速度大小和方向都变化，所以动量变化 二.动量 7.动量的变化量：Δp=Pt-P0=mΔv 同一直线： 不同直线： P0 Pt P0 Pt Δp Δp Δp P0 Pt Δp P0 Pt 结论：初矢量末端指向末矢量末端。 解：规定向右为正方向， 碰前：p=mv=0.1×6kg·m/s=0.6kg·m/s 碰后：p′=mv′=-0.1×6kg·m/s=-0.6kg·m/s 变化：∆p=p′-p=-1.2kg·m/s，方向水平向左。 实验现象： 充气的气球很难接住，感觉重物砸过来一样，放掉气的气球接住很轻松 原因： 充气的气球质量大（含空气质量），动量大，相当于砸过来一个重物，放掉气的气球动量小。 解答以下几个小题，思考动量与动能的区别： (1)质量为2kg的物体，速度由3m/s增大到6m/s，它的动量和动能各变为原来的几倍？ 答：动量变为2倍，动能变为4倍 (2)质量为2kg的物体，速度由向东的3m/s变为向西的3m/s，它的动量和动能是否变化了？如果变化了，变化量各是多少？（向东为正） 答：动量变化－12kg·m/s，动能不变 (3)A物体质量为2kg，速度是3m/s，方向向东；B物体的质量是3kg，速度是4m/s，方向向西。它们的动量的矢量和是多少？它们的动能之和是多少？（向东为正） 答： 动量矢量和为－6kg·m/s ，动能之和为33J 二.动量 8.动量与动能的区别 注意：动量变化动能不一定变化，动能变化动量一定变化。 动量 动能 表达式 单位 kg·m/s J 矢标性 矢量 标量 关系 例1. （多选）关于动量的概念，下列说法正确的是( ) A．动量大的物体惯性一定大 B．动量大的物体运动一定快 C．动量相同的物体运动方向一定相同 D．动量相同的物体速度小的惯性大 例2. （多选）两个质量不同的物体，如果它们的(　　) A．动能相等，则质量大的动量大 B．动能相等，则动量大小也相等 C．动量大小相等，则质量大的动能小 D．动量大小相等，则动能也相等 CD AC 例3.如图所示，一个质量为0.18 kg的垒球，以25 m/s的水平速度向左飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45 m/s，则这一过程中动量的变化量为(　　) A．大小为3.6 kg·m/s，方向向左 B．大小为3.6 kg·m/s，方向向右 C．大小为12.6 kg·m/s，方向向左 D．大小为12.6 kg·m/s，方向向右 D 例4. （多选）一物体的质量为10kg，当其速率由3m/s变为4m/s时，它的动量变化量Δp的大小可能的是（ ） A、10kg.m/s B、50kg.m/s C、70kg.m/s