内容正文:
第一章 动量守恒定律
第1节 动量
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++高中物理2019人教版-选择性必修第一册-BHGZWL LXJ ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
两物体碰撞前后的速度会发生变化,通过大量的实验可以发现:碰撞前后,碰撞物体质量与速度的乘积(mv)之和基本不变。可见 mv 这个物理量具有特别的意义,物理学中将其叫作动量,用p表示。
一、动量
1、定义: 在物理学中,物体的质量 m 和速度 v 的乘积叫做动量。
2、定义式: p= mv(方向与速度方向相同)
3、单位: 千克米每秒,符号是 kg·m/s
4、物理意义: 从动力学的角度描述物体运动的状态
5、对动量的理解:
(1)矢量性 方向由速度方向决定,运算遵循平行四边形定则
(2)瞬时性 状态量,与某一时刻相对应,速度取瞬时速度
(3)相对性 物体的动量与参照物的选择有关,一般以地球为参考系
例1.关于动量,下列说法中正确的是( B )
A. 做匀速圆周运动的物体,动量不变
B. 做匀变速直线运动的物体,它的动量一定在改变
C. 物体的动量变化,动能也一定变化
D. 甲物体的动量p1=5 kg·m/s,乙物体的动量p2 = -10 kg·m/s,所以p1>p2
例2. (多选)关于动量的概念,下列说法正确的是( CD )
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
讨论1:说说以下几种运动的动量变化情况:
物体做匀速直线运动
物体做自由落体运动
物体做匀速圆周运动
物体做平抛运动
动量大小、方向均不变
动量方向不变,大小随时间推移而增大
动量方向时刻改变,大小随时间推移而增大
动量方向时刻改变,大小不变
动量变化的三种情况:大小变化、方向改变或大小和方向都改变。
1、物体在某段时间内末动量与初动量的矢量差
大小: Δp=p′-p=mΔv
方向: 方向与速度变化量的方向相同
2、同一直线上动量变化的运算:
二、动量的变化量
如图为某物体的初动量p和末动量p′,请用作图法表示出动量的变化量Δp。
p
p′
遵循平行四边形定则或三角形法则
Δp
3、不在同一直线上动量变化的运算:
(1) 做匀加速直线运动的物体,动量的变化量方向与运动方向相同。( )
(2) 物体的速度大小不变时,动量的变化量一定为零。( )
(3) 物体做曲线运动时,动量的变化量一定不为零。( )
×
×
√
例3. 如图所示,甲、乙两人在水平路面上沿相反方向匀速运动。已知甲的质量为40 kg,速度大小v1=5 m/s;乙的质量为80 kg,速度大小v2=2.5 m/s。以向右运动为正方向,则以下说法正确的是 ( D )
A.甲的动量比乙的动量大 B.甲、乙两人的动量相同
C.甲的动量为200 kg·m/s D.乙的动量为200 kg·m/s
p甲=m甲·(-v1)=-200 kg·m/s,负号表示动量方向向左,p乙=m乙v2=200 kg·m/s,故D正确。
例4. (多选)质量为0.5 kg的物体,运动速度为3 m/s,它在一个变力作用下沿直线运动,经过一段时间后速度大小变为7 m/s,则这段时间内动量的变化量可能为( AD )
A.5 kg·m/s,方向与初速度方向相反
B.5 kg·m/s,方向与初速度方向相同
C.2 kg·m/s,方向与初速度方向相反
D.2 kg·m/s,方向与初速度方向相同
讨论2:解答以下三个小题,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,它的动量和动能各增
大为原来的几倍?
(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?
(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?
三、动量与动能
例5. 甲、乙两物体的质量之比是1∶4,下列说法正确的是( C )
A.如果它们的动量大小相等,则甲、乙的动能之比是1∶4
B.如果它们的动量大小相等,则甲、乙的动能之比是2∶1
C.