第一章 1 动量-2022-2023学年高二新教材物理选择性必修第一册【步步高】学习笔记（人教版）

1　动量 [学习目标]　1.通过实验寻求碰撞中的不变量.2.理解动量的概念，知道动量和动能的区别与联系.3.知道动量和动量变化量均为矢量，会计算一维情况下的动量变化量． 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一、寻求碰撞中的不变量 1．用两根长度相同的线绳，分别悬挂两个完全相同的钢球A、B，且两球并排放置，拉起A球，然后放开，该球与静止的B球发生碰撞，碰撞后A球停止运动而静止，B球开始运动，最终摆到和A球被拉起时同样的高度，碰撞前后，两球速度之和不变． 2．质量大的C球与静止的质量小的B球碰撞，B球获得的速度大于(填“大于”“小于”或“等于”)碰前C球的速度，两球碰撞前后的速度之和不相等(填“相等”或“不相等”)． 3．由教材第3页小车碰撞实验中记录的数据知：两辆小车碰撞前后，动能之和不相等(填“相等”或“不相等”)，质量与速度的乘积之和基本不变． 二、动量 1．动量 (1)定义：物体的质量和速度的乘积． (2)公式：p＝mv，单位：kg·m/s. (3)动量的矢量性：动量是矢(填“矢”或“标”)量，方向与速度的方向相同，运算遵循平行四边形定则． 2．动量的变化量 (1)物体在某段时间内末动量与初动量的矢量差，Δp＝p′－p(矢量式)． (2)动量始终保持在一条直线上时的运算：选定一个正方向，动量、动量的变化量用带正、负号的数值表示，从而将矢量运算转化为代数运算． (3)矢量性：动量的变化量也是矢量，方向与速度变化量的方向相同． 1．判断下列说法的正误． (1)动量相同的物体，运动方向一定相同．(　√　) (2)动量越大的物体，其速度一定大．(　×　) (3)动能相同的物体，其动量一定相同．(　×　) 2.如图所示，轻杆一端固定，另一端连接一个质量为m的小球．小球以速率v在竖直平面内沿顺时针方向匀速转动，取向右为正方向，在小球从最高点运动到最低点的过程中，小球的动量变化量为________，动能变化量为________． 答案　－2mv　0 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一、动量　动量的变化量 导学探究 某同学将0.5 kg的足球以5 m/s的速度踢到竖直墙上，足球以5 m/s的速度被弹回． (1)足球的初动量和末动量是否相同？ (2)足球的动量变化量是多少？ 答案　(1)足球初、末动量大小相等，但方向不同，故初、末动量不同． (2)设初速度方向为正方向，Δp＝mv2－mv1＝0.5×(－5) kg·m/s－0.5×5 kg·m/s＝－5 kg·m/s. 即大小为5 kg·m/s，方向与初速度方向相反． 知识深化 1．对动量的理解 (1)瞬时性：物体的动量对应某一时刻或某一位置，是一个状态量． (2)矢量性：动量的方向与物体的瞬时速度的方向相同． (3)相对性：因物体的速度与参考系的选取有关，故物体的动量也与参考系的选取有关，具有相对性． 2．动量的变化量Δp (1)表达式：Δp＝p2－p1. 该式为矢量式，运算遵循平行四边形定则，当p2、p1在同一条直线上时，可规定正方向，将矢量运算转化为代数运算． (2)方向：与速度变化的方向相同，在合力为恒力的情况下，由Δv＝a·Δt，a＝知，物体动量变化量的方向也与物体加速度和合外力的方向相同． 例1　(多选)(2021·佛山一中月考)关于物体的动量，下列说法中正确的是(　　) A．物体的动量越大，其惯性也越大 B．物体的速度方向改变，其动量一定改变 C．动量相同的物体，运动方向一定相同 D．运动的物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的加速度方向 答案　BC 解析　物体的动量是由速度和质量两个因素决定的，动量大的物体质量不一定大，惯性也不一定大，A错误；动量的方向与速度的方向相同，物体的速度方向改变，其动量一定改变，B正确；动量相同是指动量的大小和方向均相同，而动量的方向就是物体运动的方向，故动量相同的物体运动方向一定相同，C正确；动量是矢量，它的方向与速度的方向相同，与加速度的方向不一定相同，故D错误． 例2　(多选)(2022·天津二中月考)关于动量的变化，下列说法中正确的是(　　) A．做直线运动的物体速度增大时，动量的增量Δp的方向与运动方向相同 B．做直线运动的物体速度减小时，动量的增量Δp的方向与运动方向相反 C．物体的速度大小不变时，动量的增量Δp为零 D．物体做平抛运动时，动量的增量一定不为零 答案　ABD 解析　当做直线运动的物体速度增大时，其末动量p2大于初动量p1，由矢量的运算法则，可知Δp＝p2－p1＞0，与物体运动方向相同，如图甲所示，A正确．当做直线运动的物体速度减小时，p2＜p1，如图乙所示，Δp与p1或p2方向相反，B正确．当物体的速度大小不变时，其方向可能变化，也可能不变．动量可能不变化，即Δp＝0，也可能动量大小不变而方向变化，此种情